LABORATORIUM TEKNIK PERAWATANSEMESTER GANJIL TAHUN AJARAN
2014/2015
MODUL: Pompa SentrifugalPEMBIMBING: Harita N. Chamidy, LRSC,
MT
Praktikum: 24 Oktober 2014Penyerahan: 03 November
2014(Laporan)
Oleh:
Kelompok:V Nama: Fifin Muafiyah,(121424013)Gilang
Kurniawan,(121424014)Kelas:3A
PROGRAM STUDI DIPLOMA IV TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIHJURUSAN
TEKNIK KIMIAPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG
2014POMPA SENTRIFUGAL
I. TUJUAN PERCOBAAN Membongkar dan merangkai pompa sentrifugal
sesuai Standar Operating Procedures. Mengetahui metode perawatan
dan perbaikan pompa sentrifugal.
II. DASAR TEORI2.1 Pompa SentrifugalPompaadalah suatu alat atau
mesin yang digunakan untuk memindahkan cairan dari suatu tempat ke
tempat yang lain melalui suatu media perpipaan dengan cara
menambahkan energi pada cairan yang dipindahkan dan berlangsung
secara terus menerus.Pompa beroperasi dengan prinsip membuat
perbedaan tekanan antara bagian masuk (suction) dengan bagian
keluar (discharge). Dengan kata lain, pompa berfungsi mengubah
tenaga mekanis dari suatu sumber tenaga (penggerak) menjadi tenaga
kinetis (kecepatan), dimana tenaga ini berguna untuk mengalirkan
cairan dan mengatasi hambatan yang ada sepanjang pengaliran.Salah
satu jenis pompa pemindah non positip adalah pompa sentrifugal yang
prinsip kerjanya mengubah energi kinetis (kecepatan) cairan menjadi
energi potensial (dinamis) melalui suatu impeller yang berputar
dalam casing. Pompa Sentrifugaldigunakan untuk memberikan atau
menambah kecepatan pada cairan dan merubahnya menjadi tinggi tekan
(head).
2.2 Komponen Pompa SentrifugalPompa Sentrifugal terdiri dari :
Baling - baling (blade) Rumah (casing), tempat baling - baling
bekerja Stuffing box, yang merupakan penghubung casing dengan
motor.
Gambar 2.2 komponen-komponen pompa sentrifugalKomponen Pompa
Sentrifugal1. ImpellerImpeler merupakan cakram bulat dari logam
dengan lintasan untuk aliran fluida yang sudah terpasang. Impeler
biasanya terbuat dari perunggu, polikarbonat, besi tuang atau
stainless steel, namun bahan-bahan lain juga digunakan. Sebagaimana
kinerja pompa tergantung pada jenis impelernya, maka penting untuk
memilih rancangan yang cocok dan mendapatkan impeler dalam kondisi
yang baik. Jumlah impeler menentukan jumlah tahapan pompa. Pompa
satu tahap memiliki satu impeler dan sangat cocok untuk layanan
head (=tekanan) rendah. Pompa dua tahap memiliki dua impeler yang
terpasang secara seri untuk layanan head sedang. Pompa multi-tahap
memiliki tiga impeler atau lebih terpasang seri untuk layanan head
yang tinggi. Impeler dapat digolongkan atas dasar: Arah utama
aliran dari sumbu putaran: aliran radial, aliran aksial, aliran
campuran Jenis hisapan: hisapan tunggal dan hisapan ganda Bentuk
atau konstruksi mekanisMacam-macam jenis impeller adalah sebagai
berikut: Impeler yang tertutup memiliki baling-baling yang ditutupi
oleh mantel (= penutup) pada kedua sisinya. Biasanya digunakan
untuk pompa air, dimana baling-baling seluruhnya mengurung air. Hal
ini mencegah perpindahan air dari sisi pengiriman ke sisi
penghisapan, yang akan mengurangi efisiensi pompa. Dalam rangka
untuk memisahkan ruang pembuangan dari ruang penghisapan,
diperlukan sebuah sambungan yang bergerak diantara impeler dan
wadah pompa. Penyambungan ini dilakukan oleh cincin yang dipasang
diatas bagian penutup impeler atau dibagian dalam permukaan
silinder wadah pompa. Kerugian dari impeler tertutup ini adalah
resiko yang tinggi terhadap rintangan. Impeler terbuka dan semi
terbuka. Memudahkan dalam pemeriksaan impeller. kemungkinan
tersumbatnya kecil. Akan tetapi utnuk menghindari terjadinya
penyumbatan melalui resirkulasi internal, volute atau back-plate
pompa harus diatur secara manual untuk mendapatkan setelan impeler
yang benar. Impeler pompa berpusar/vortex cocok untuk bahan-bahan
padat dan berserabut akan tetapi pompa ini 50% kuran efisien dari
rancangan yang konvensional.
Gb. 2.3. Semi-open impeler Gb. 2.4. Impeller jenis tertutup dan
terbuka2. Casing pompaFungsi utama kasing adalah menutup impeler
pada penghisapan dan pengiriman pada ujung dan sehingga berbentuk
tangki tekanan. Tekanan pada ujung penghisapan dapat sekecil
sepersepuluh tekanan atmosfir dan pada ujung pengiriman dapat dua
puluh kali tekanan atmosfir pada pompa satu tahap. Untuk pompa
multi- tahap perbedaan tekanannya jauh lebih tinggi. kasing
dirancang untuk tahan paling sedikit dua kali tekanan ini untuk
menjamin batas keamanan yang cukup. Fungsi kasing yang kedua adalah
memberikan media pendukung dan bantalan poros untuk batang torak
dan impeler. Oleh karena itu kasing pompa harus dirancang untuk:
Memberikan kemudahan mengakses ke seluruh bagian pompa untuk
pemeriksaan, perawatan dan perbaikan. Membuat wadah anti bocor
dengan memberikan kotak penjejal Menghubungkan pipa-pipa hisapan
dan pengiriman ke flens secara langsung Mudah dipasang dengan mudah
ke mesin penggerak (motor listrik) tanpa kehilangan daya.
Gb. 2.5. Kasing pompa Gb. 2.6. Flexibility 36003. Back PlateBack
plate terbuat dari logam dimana dengan kasing pompa membentuk kamar
cairan untuk fluida untuk dijadikan tekanan.
Gambar 2.7. Back plate4. Mechanical SealKoneksi antara batang
motor shaft/pompa dan selubung pompa dilindungi oleh suatu segel
mekanik5. Shroud and LegsKebanyakan jenis pompa di coba dengan
shourd dan legs yang dapat disetel. Shroud dibatasi untuk meredam
suara gaduh dan melindungi motor dari kerusakan
Gambar 2.8. Shroud and legs pompa
6. Pump ShaftKebanyakan pompa mempunyai batang potongan yang
ditempatkan dibatang motor untuk menggabungkan tekanan,
menghapuskan penggunaan keyways. Perakitan batang potongan dapat
didesain secara sederhana, sekalipun begitu masih menjamin
pengarahan metode untuk mengurangi suara gaduh dan getaran. Untuk
pompa sentrifugal multi-stage panjang batang pompa akan berbeda
tergantung dari banyaknya pendorong yang digunakan.
Gambar 2.9. Pump shaft7. AdaptorKebanyakan pompa dengan suatu
standar IEC motor elektrik. Koneksi antara motor dan backplate
dihubungkan oleh suatu adaptor dimana sesuai dengan standar IEC
atau C-frame motor elektronik.
Gambar 2.10. AdaptorPompa sentrifugal di desain multi-stage
digunakan agar tekanan tinggi masuk. Pompa sentrifugal merupakan
solusi efektif dalam masalah biaya. Pertama cairan dipaksa menuju
sebuah impeler oleh tekanan atmosfir, atau dalam hal jet pump oleh
tekanan buatan. Lalu Baling-baling impeler meneruskan energi
kinetik ke cairan, sehingga menyebabkan cairan berputar. Cairan
meninggalkan impeler pada kecepatan tinggi. Impeler dikelilingi
oleh volute casing atau dalam hal pompa turbin digunakan cincin
diffuser stasioner. Prinsip kerja untuk pompa sentrifugal multi
stage sama dengan pompa sentrifugal konvesional. Pompa sentrifugal
multi-stage konstan, walapun beberapa impeler menaikan tekanan dari
satu stage ke stage yang lainya. Operasi pompa sentrifugal sama
dengan operasi pompa sentrifugal konvesional disusun seri.
2.3 Klasifikasi Pompa SentrifugalPompa sentrifugal dapat
diklasifikasikan menurut beberapa cara yaitu :A. Menurut Jenis
Aliran dalam Impeler1. Pompa aliran radialPompa ini mempunyai
konstruksi sedemikian sehingga aliran zat cair yang keluar dari
impeler akan tegak lurus poros pompa (arah radial).
Gambar 2.11 Pompa sentrifugal aliran radial
2. Pompa aliran campurAliran zat cair didalam pompa waktu
meninggalkan impeler akan bergerak sepanjang permukaan kerucut
(miring) sehingga komponen kecepatannya berarah radial dan
aksial
Gambar 2.12 Pompa sentrifugal aliran campur3. Pompa aliran
aksialAliran zat cair yang meninggalkan impeler akan bergerak
sepanjang permukaan silinder (arah aksial).
Gambar 2.13 Pompa sentrifugal aliran aksial
B. Menurut Jenis Impeler1. Impeler tertutupSudusudu ditutup oleh
dua buah dinding yang merupakan satu kesatuan digunakan untuk
pemompaan zat cair yang bersih atau sedikit mengandung kotoran.
Gambar 2.14 Impeler 2. Impeler setengah terbukaImpeler jenis ini
terbuka disebelah sisi masuk (depan) dan tertutup di sebelah
belakangnya. Sesuai untuk memompa zat cair yang sedikit mengandung
kotoran misalnya: air yang mengandung pasir, zat cair yang
mengauskan, slurry, dll.3. Impeler terbukaImpeler jenis ini tidak
ada dindingnya di depan maupun di belakang. Bagian belakang ada
sedikit dinding yang disisakan untuk memperkuat sudu. Jenis ini
banyak digunakan untuk pemompaan zat cair yang banyak mengandung
kotoran.C. Menurut Bentuk Rumah1. Pompa volutBentuk rumah pompanya
seperti rumah keong/siput (volute), sehingga kecepatan aliran
keluar bisa dikurangi dan dihasilkan kenaikan tekanan.
Gambar 2.15 Pompa volut2. Pompa diffuserPada keliling luar
impeler dipasang sudu diffuser sebagai pengganti rumah keong.
Gambar 2.16 Pompa diffuser3. Pompa aliran campur jenis
volutPompa ini mempunyai impeler jenis aliran campur dan sebuah
rumah volut.
D. Menurut jumlah tingkat1. Pompa satu tingkatPompa ini hanya
mempunyai satu impeler. Head total yang ditimbulkan hanya berasal
dari satu impeler, jadi relatif rendah.2. Pompa bertingkat
banyakPompa ini menggunakan beberapa impeler yang dipasang secara
berderet (seri) pada satu poros. Zat cair yang keluar dari impeler
pertama dimasukkan ke impeler berikutnya dan seterusnya hingga
impeler terakhir. Head total pompa ini merupakan jumlahan dari head
yang ditimbulkan oleh masingmasing impeler sehingga relatif
tinggi.
Gambar 2.17 Pompa bertingkat banyak
E. Menurut Letak PorosMenurut letak porosnya, pompa dapat
dibedakan menjadi poros horisontal dan poros vertikal seperti pada
gambar berikut ini :
Gambar 2.18 Poros vertikal dan horisontalF. Menurut Kapasitas -
Kapasitas rendah < 20 m3/jam - Kapasitas menengah 20 - 60 m3/jam
- Kapasitas tinggi > 60 m3/jamG. Tekanan Discharge - Tekanan
Rendah < 5 Kg/cm2 - Tekanan menengah 5 - 50 Kg/cm2 - Tekanan
tinggi > 50 Kg/cm2H. 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.I. Jumlah Suction Single
Suction Double Suction
2.4 Prinsip Kerja Pompa Sentrifugal
Pompa digerakkan oleh motor, daya dari motor diberikan kepada
poros pompa untuk memutar impeler yang dipasangkan pada poros
tersebut. Zat cair yang ada dalam impeler akan ikut berputar karena
dorongan sudusudu. Karena timbulnya gaya sentrifugal, maka zat cair
mengalir dari tengah impeler keluar melalui saluran diantara sudu
dan meninggalkan impeler dengan kecepatan yang tinggi. Zat cair
yang keluar dari impeler dengan kecepatan tinggi ini kemudian
mengalir melalui saluran yang penampangnya makin membesar
(volute/diffuser), sehingga terjadi perubahan dari head kecepatan
menjadi head tekanan. Maka zat cair yang keluar dari flens keluar
pompa head totalnya bertambah besar. Pengisapan terjadi karena
setelah zat cair dilemparkan oleh impeler, ruang diantara sudusudu
menjadi vakum sehinggazat cair akan terisap masuk.Selisih energi
per satuan berat atau head total dari zat cair pada flens keluar
(tekan) dan flens masuk (isap) disebut head total pompa.
2.5 Keunggulan dan Kelemahan Pompa SentrifugalPada beberapa
kasus pemanfaatan pompa sentrifugal, pompa ini memberikan efisiensi
yang lebih baik dibandingkan pompa jenis displacement. Hal ini
dikarenakan pompa ini memiliki keunggulan dari pompa
lainnya.Keunggulan-keunggulan tersebut diantaranya : Principe
kerjanya sederhana. Mempunyai banyak jenis. Konstruksinya kuat.
Tersedia berbagai jenis pilihan kapasitas output debit air. Poros
motor penggerak dapat langsung disambungkan ke pompa. Pada umumnya
untuk volume yang sama dengan pompa displacement, harga pembelian
pompa sentrifugal lebih rendah. Tidak banyak bagian-bagian yang
bergerak (tidak ada katup dan sebagainya), sehingga pemeliharaannya
mudah. Lebih sedikit memerlukan tempat. Jumlah putaram tinggi,
sehingga memberi kemungkinan untuk pergerakan langsung oleh sebuah
elektromotor atau turbin. Jalannya tenang, sehingga pondasi dapat
dibuat ringan. Bila konstruksinya disesuaikan, memberi kemungkinan
untuk mengerjakan zat cair yang mengandung kotoran. Aliran zat cair
tidak terputus-putus.
Namun disamping memiliki keunggulan, pompa sentrifugal ini juga
tidak luput dari kelemahan. Adapun kelemahan dari pompa sentrifugal
adalah : Dalam keadaan normal pompa sentrifugal tidak dapat
menghisap sendiri (tidak dapat memompakan udara). Kurang cocok
untuk mengerjakan zat cair kental, terutama pada aliran volume yang
kecil.
III. PERCOBAAN3.1 Alat dan BahanAlatBahanGambar Peralatan
Pompa SentrifugalAmpelas
Kunci pasLap
ObengPelumas
PaluSolasi
Gunting
3.2 Diagram Alir Kerja
3.3 Data PengamatanPompa Sentrifugal I
Spesifikasi Alat
JenisGambar
Multi Stage Centrifugal Pump-MH SeriesSpesifikasi :Model
MHS-2E/04MInput power : 0.60H : 23.0 mVolts : 230 VAMPS : 3.20Disch
: 2.5 m3/hr
Bagian-bagian Pompa Sentrifugal I
Kegiatan : Kondisi Sebelum PraktikumGambar Sebelum
PerawatanTindakanKondisi sesudah praktikum
Pompa sentrifugal berdebu, berkarat, mesin nyala, suara halus
dan fan tidak berputar. Serta tidak ada kabel powerDilap, di
ampelas, diberi pelumas, disambung dengan kabel powerBersih dari
debu.Mesin nyala dan fan berputar.
Pembongkaran Fan Cover : berdebu, Sekrup kurang 1
Dilap, di tambahkan sekrup 1 (ukuran: Panjang 8 mm, diameter 5
mm)Bersih
Pembongkaran Fan : berkaratDiampelasBersih, meskipun masih ada
sedikit karat
Pembongkaran impeller cover : baikDiamati
Pembongkaran impeller multistage : baikDiamati
Pompa sentrifugal setelah bagian-bagiannya dipasang
kembaliBersih, mesin nyala, fan berputar dan suara normal
Pompa Sentrifugal II
Spesifikasi Alat
JenisGambar
Multi Stage Centrifugal Pump-MH SeriesSpesifikasi :Model
MHS-2E/04MInput power : 0.60H : 23.0 mVolts : 230 VAMPS : 3.20Disch
: 2.5 m3/hr
Bagian-bagian Pompa Sentrifugal II
Kegiatan : Kondisi Sebelum PraktikumGambar Sebelum
PerawatanTindakanKondisi sesudah praktikum
Pompa Sentrifugal berdebu, berkarat, mesin nyala, dan fan tidak
berputar, serta tidak ada kabel powerDilap, di ampelas, diberi
pelumas, disambung dengan kabel powerBersih dari debu.Mesin nyala
dan fan berputar.
Pembongkaran Fan Cover : berdebuDilap, di tambahkan sekrup 1
(ukuran: Panjang 8 mm, diameter 5 mm)Bersih
Pembongkaran Fan : berkaratDiampelasBersih, meskipun masih ada
sedikit karat
Pembongkaran Rotor cover : Keras karena berkarat, tidak ada mur
(4 buah)
Diberi pelumas, ditambahkan 4 mur (ukuran diameter 6 mm)
Tetap tidak bisa dibuka karena sekrup yang digunakan sudah
berkarat dan tidak layak pakai
Pembongkaran impeller cover : baikDiamati
Pembongkaran impeller multistage : baikDiamati
Pompa sentrifugal setelah bagian-bagiannya dipasang
kembaliBersih, mesin nyala, fan berputar dan suara lebih halus
IV. PEMBAHASANPraktikum yang dilakukan adalah mempelajari cara
kerja serta teknik perawatan dan perbaikan pompa sentrifugal.
Terdapat dua pompa jenis multistage centrifugal pump yang ditinjau
dalam praktikum dengan klasifikasi sebagai berikut : Model
MHS-2E/04M Input power : 0.60 H : 23.0 m Volts : 230 V AMPS : 3.20
Disch : 2.5 m3/hrPada tinjauan pompa yang pertama, kondisi pompa
berdebu, terdapat beberapa bagian yang berkarat dan tidak ada kabel
power. Setelah dilakukan pemasangan kabel power, pompa menyala
tetapi fan (axial) tidak berputar. Pada bagian fan cover terdapat
sekrup yang kosong sebanyak 1 butir dengan ukuran panjang 8 mm, dan
diameter 5 mm, Untuk bagian-bagian yang berkarat dilakukan
pengamplasan. Kemudian untuk impeller multistage kondisinya masih
baik, tetapi dilakukan penyusunan ulang untuk mengetahui secara
detail susunan pemasangan impeller. Untuk mengatasi fan yang tidak
berputar dilakukan pembongkaran semua komponen pompa termasuk yang
diperhatikan adalah susunan pemasangan impeller pompa. Komponen
yang dibongkar kemudian dipasang kembali dan hasilnya pompa
beroperasi normal. Setelah diidentifikasi ternyata permasalahan
terdapat pada bagian pemasangan susunan impeler yang kurang baik
sebelumnya dan pada bagian-bagian pompa yang berkarat. Dengan
demikian dapat ditarik kesimpulan untuk pompa yang pertama
kondisinya masih bagus dan layak untuk digunakan. Pada tinjauan
pompa yang kedua, kondisi pompa sentrifugal tidak jauh berbeda
dengan pompa yang pertama. Kondisi pompa berdebu, berkarat, dan
tidak ada kabel power. Setelah dilakukan pemasangan kabel power,
pompa menyala tetapi fan (axial) tidak berputar. Kemudian dilakukan
pembongkaran bertahap beberap komponen pompa. Pada pembongkaran fan
cover terdapat 1 butir sekrup yang kosong dengan ukuran panjang 8
mm dan diameter 5 mm. Untuk mengatasi kondisi fan (axial) yang
tidak berputar, dilakukan cara yang sama dengan perlakuan pada
pompa yang pertama yaitu dengan membongkar semua komponen pompa.
Namun, untuk pompa yang kedua ini pembongkaran total tidak dilakuan
karena rotor cover berkarat sehingga menyulitkan proses
pembongkaran. Pada rotor cover pun tidak ada mur yang terpasang.
Jumlah mur yang harus dipasang 4 buah dengan ukuran diamater 6 mm.
Cara lain yang dilakukan adalah terlebih dahulu menyusun ulang
susunan impeller multistage, yang kemudian dilakukan pemasangan
kembali komponen-kompone pompa. Hasilnya pompa beroperasi secara
normal. Hal ini ditunjukkan dengan suara yang halus, tidak terdapat
vibrasi yang tinggi, serta fan berputar secara normal. Dengan
demikian, berdasarkan pengamatan yang dilakukan kondisi pompa yang
kedua masih bagus dan layak untuk digunakan.
V. KESIMPULANBerdasarkan pengamatan yang dilakukan dapat ditarik
kesimpulan sebagai berikut. Pada pompa yang pertama, bagian fan
cover terdapat sekrup yang kosong sebanyak 1 butir dengan ukuran
panjang 8 mm, dan diameter 5 mm sehingga harus dilengkapi. Kondisi
pompa yang pertama masih dalam kondisi yang baik dan layak
digunakan. Pada pompa yang kedua, bagian fan cover terdapat 1 butir
sekrup yang kosong dengan ukuran panjang 8 mm dan diameter 5 mm,
serta pada rotor cover tidak ada mur yang terpasang. Jumlah mur
yang harus dipasang 4 buah dengan ukuran diamater 6 mm. Rotor cover
sulit dilakukan pembongkaran karena berkarat. Kondisi pompa yang
kedua masih dalam kondisi yang cukup baik dan layak digunakan.
VI. DAFTAR PUSTAKAKurniawan, Rahmat. 2011. Pompa Sentrifugal.
http://tekimku.blogspot.com/2011/08/pompa-sentrifugal.html.
[Diakses pada 29 Oktober 2014]