MAKALAH POMPA ULIR (SCREW PUMP)Makalah ini Disusun untuk
Memenuhi Tugas Mata Kuliah Pompa dan Kompresor yang Diampu Oleh
Bapak Danar Susilo W., S.T., M.Eng.
Disusun Oleh:1AfifahK2512010
2Bekti KhonaahK25120
3Eli Nur LaeliK25120
4Icsan RusdiantoK25120
5Muhammad RolanK25120
6Yusuf WijayaK25120
Program Studi Pendidikan Teknik MesinJurusan Pendidikan Teknik
dan KejuruanFakultas Keguruan dan Ilmu PendidikanUniversitas
Sebelas MaretSurakarta2015KATA PENGANTARAssalaamualaikum Wr.WbPuji
syukur kami panjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan
rahmat, hidayah dan inayah-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan
makalah Pompa Ulir 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 ulir, 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 ulir
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.Wassalaamualaikum Wr.WbPenulis
BAB IPENDAHULUANI.1 Latar BelakangPompaadalah 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.Pompa
juga dapat digunakan pada proses-proses yang membutuhkan
tekananhidraulikyang besar.Hal ini bisa dijumpai antara lain pada
peralatan-peralatan berat.Dalam operasi, mesin-mesin peralatan
berat membutuhkan tekanandischargeyang besar dan tekanan isap yang
rendah.Akibat tekanan yang rendah pada sisi isap pompa maka fluida
akan naik dari kedalaman tertentu, sedangkan akibat tekanan yang
tinggi pada sisidischargeakan memaksa fluida untuk naik sampai pada
ketinggian yang diinginkan.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.I.2 Rumusan Masalah1. Apakah pengertian dari Pompa Ulir
(Screw Pump)?2. Apa saja karakteristik dari Pompa Ulir (Screw
Pump)?3. Apa saja bagian-bagian Pompa Ulir (Screw Pump)?4.
Bagaimana prinsip kerja Pompa Ulir (Screw Pump)?5. Apa saja
jenis-jenis Pompa Ulir (Screw Pump)?6. Apa kelebihan dan kekurangan
dari Pompa Ulir (Screw Pump)?7. Apa aplikasi dari Pompa Ulir (Screw
Pump)?8. Apa saja perhitungan yang ada pada Pompa Ulir (Screw
Pump)?9. Bagaimana perkembangan dari Pompa Ulir (Screw Pump)?I.3
Manfaat Kepenulisan1. Untuk mengetahui Pompa Ulir (Screw Pump)2.
Untuk mengetahui karakteristik Pompa Ulir (Screw Pump)3. Untuk
mengetahui bagian-bagian Pompa Ulir (Screw Pump)4. Untuk mengetahui
prinsip kerja Pompa Ulir (Screw Pump)5. Untuk mengetahui
jenis-jenis Pompa Ulir (Screw Pump)6. Untuk mengetahui kelebihan
dan kekurangan Pompa Ulir (Screw Pump)7. Untuk mengetahui aplikasi
dari Pompa Ulir (Screw Pump)8. Untuk mengetahui perhitungan yang
ada pada Pompa Ulir (Screw Pump)9. Untuk mengetahui aplikasi
pengembangan dari Pompa Ulir (Screw Pump)
BAB IIPEMBAHASANII.1 Pengertian Pompa Ulir (Screw Pump)Pompa
ulir (screw pump) adalah pompa yang digunakan untuk menangani
cairan yang mempunyai viskositas tinggi, heterogen, sensitive
terhadap geseran dan cairan yang mudah berbusa. Prinsip kerja pompa
screw ditemukan oleh seorang engineer Perancis bernamaRene Moineau,
sehingga sering disebut denganMoineau Pump, pada tahun 30-an dan
terus dikembangkan hingga sekarang.
Gambar Pompa UlirPompaulirterdiri 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.II.2 Karakteristik Pompa Ulir (Screw
Pump)Karakteristik dari pompa ulir antara lain:
1. HeadHead adalah energi angkat atau dapat digunakan sebagai
perbandingan antara suatu energi pompa per satuan berat fluida.
Pengukuran dilakukan dengan mengukur beda tekanan antara pipa isap
dengan pipa tekan, satuannya adalah meter.2. KapasitasKapasitas
adalah jumlah fluida yang dialirkan persatuan waktu.3.
PutaranPutaran adalah dinyatakan dalam rpm dan diukur dengan
tachometer.4. DayaDaya dibedakan atas 2 macam, yaitu daya dengan
poros yang diberikan motor listrik dan daya air yang dihasilkan
pompa.5. Momen PuntirMomen puntir diukur dengan memakai motor
listrik arus searah, dilengkapi dengan pengukur momen.6.
EfisiensiEfisiensi pompa adalah perbandingan antara daya air yang
dihasilkan pompa dengan daya poros dari motor listrik.II.3
Bagian-bagian Pompa Ulir (Screw Pump)Bagian-bagian dari pompa ulir
sebagai berikut:1. Driving shaftAdalah poros yang menggerakkan
screw.2. Pumping screwAdalah komponen inti dari pompa yang berupa
ulir untuk menimbulkan tekanan terhadap fluida yang dipompakan.3.
SuctionAdalah daerah hisap atau saluran masuknya fluida akih\bat
gya hisap yang ditimbulkan dari putaran screw atau ulir.4. Timing
gearsAdalah roda gigi yang mengatur timing atau cepat lambatnya
putaran screw atau ulir.
Gambar Komponen Pompa Screw
Gambar Bagian-bagian Pompa Screw
II.4 Prinsip Kerja Pompa Ulir (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. Gambar
Cara Kerja Pompa UlirOleh 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).II.5 Jenis-jenis Pompa Ulir (Screw
Pump)Berdasakan jumlah ulir atau sekrupnya, screw pump dibagi
menjadi 3 jenis, yaitu:1. Single Screw PumpPompa sekrup tunggal
mempunyai rotor spiral yang berputar di dalam sebuah stator atau
lapisan (linier) heliks-dalam (internal-helix-stator). Rotor
terbuat dari logam sedangkan heliks terbuat dari karet keras atau
lunak, tergantung pada cairan yang dipompakan.
Gambar Single Screw PumpPompa ini mempunyai Kinerja yang cukup
baik untuk formal dan viskositas tinggi. Dalam kapasitas yang
stabil, aplikasi penggunaan yang baik sebagai pemindah pasokan air,
limbah, lumpur. Hal ini sesuai dengan spesifikasi yang luas yang
sesuai untuk penggunaannya.Daya Hisap Tinggi sampai dengan 8,5m dan
self primingnya kuat. bisa menangani benda padat berisi cairan
(Max. 50mm), serat flock dan sebagainya tanpa merusak benda
tersebut. Seperti pompa perpindahan positif, kapasitas berbanding
lurus dengan kecepatan tanpa dipengaruhi oleh tekanan pengiriman.
Pompa ini bekerja tanpa denyutan atau turbulens. Hal ini dapat
menangani viskositas tinggi dan kepadatan cair. 200.000 ps
merupakan viskositas maksimum dan dengan kandungan air 50% tetapi
tergantung pada materialnya. bantalan ditempatkan eksternal, agar
cairan tidak terkontaminasi. Arah aliran fluida dapat diubah.
Konstruksi sederhana dengan beberapa bagian. Beragam bahan dari
bagian komponen memungkinkan untuk menangani semua jenis cairan,
seperti benda yang mempunyai korosif yang tinggi. Seperti
penyegelan diatur pada sisi isap.2. Twin Screw PumpPompa 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.
Gambar Twin Screw PumpKelebihan:a. Netral atau agresifb. Untuk
semua jenis cairanc. Tidak ada aliran berdenyutd. High suctioe.
Tidak ada kontak antara elemen berputar.
3. Three Spindle Screw PumpPompa 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.
Gambar Three Spindle Screw PumpII.6 Kelebihan dan Kekurangan
Pompa Ulir (Screw Pump)Kelebihan dari sistem kerja screw pump
adalah:1. Efisiensinya totalnyatinggi (70 %80%)2. Self priming 3.
Aliran konstan dan lancar 4. 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. 5. Stabilitas tekanan sangat bagus 6.
Mudah ditangani cairan yang viskos dan abrasive 7. Mampu untuk
mentransfer cairan yang multiphase 8. Desain sederhana 9. Pompa
dapat beroperasi tanpa valve 10. Arah aliran dapat dibalik
(suction-discharge dapat ditukar, tergantung arah putaran
pompa).11. Ukuran pompa relatif kecil, ringan karena rotor dapat
bekerja pada putaran tinggi.12. Getarannya relatif kecil13.
Kapasitas isapnya baik sekali14. Dapat beroperasi dalam berbagai
posisi, horizontal, vertikal, miring.Kekurangan dari sistem kerja
screw pump adalah:1. Relative lebih mahal karena desainnya perlu
ketelitian dan kepresisian serta toleransi yang tinggi2.
Karakteristik perfotmance sensitive terhadap perubahan viskositas3.
Untuk tekanan tinggi memerlukan element pompa yang panjang.4.
Desain dilengkapi dengan sebuah screw pemaksa dan gurdi (bor)5.
Aplikasi utamanya untuk mentransfer cairan yang kental, heterogen,
sensitive terhadap gesekan serta mudah menibulkan busa dengan
viskositas sampai dengan 1000000 cps.6. Dilengkapi dengan hopper
dengan panjang hingga 3 m
II.7 Aplikasi Pompa Ulir (Screw Pump)Sama halnya dengan pompa
roda gigi, pompa ulir ini cocok untuk memompa zat cair yang bersih
dan mempunyai sifat pelumasan yang baik, contohnya:1. Pompa untuk
irigasi sawah-sawah yang terletak di ketinggian yang jauh dari
sumber air.2. Sebagai alat angkat di stasiun limbah baku.3.
Aplikasi tanah drainase dan stormwater.4. Sebagai kontrol katup
bola pada kapal.5. Sebagai salah satu komponen sistem kemudi pada
kapal.6. Sebagai salah satu komponen sistem penggerak kapal.
II.8 Perhitungan pada Screw Pump1. Head Total PompaHead total
pompa yang harus disediakan untuk mengalirkan jumlah air seperti
direncanakan, dapat ditentukan dari kondisi instalasi yang akan
dilayani oleh pompa.
Gambar Skema Head PompaDari keterangan gambar di atas maka
diperoleh rumus sebagai berikut:
Keterangan:
2. Kecepatan SpesifikKecepatan spesifik merupakan indeks jenis
pompa yang memakai kapasitas, utaran pompa dan tinggi tekan yang
diperoleh pada titik efesiensi maksimum pompa, kecepatan spesifik
digunakan untuk menentukan bentuk umum impeler. Kecepatan spesifik
dapat didefinisikan seperti persamaan berikut:
Keterangan:
3. Daya HidrolisDaya hidrolis (daya pompa teoritis) adalah daya
yang diperlukan untuk mengalirkan sejumlah zat cair. Daya hidrolis
dapat dihitung dengan persamaan berikut:
Keterangan:
4. Daya PorosDaya poros yang diperlukan untuk menggerakan sebuah
pompa adalah sama dengan daya hidrolis ditambah kerugian daya
didalam pompa. Daya ini dapat dinyatakan sebagai berikut:
Keterangan:
5. Daya MotorDaya motor dapat dihitung dengan cara menggunakan
data voltase dan arus listrik dengan rumus berikut ini :
Keterangan:
6. Efisiensi PompaEfisiensi pompa merupakan perbandingan antara
output dan input atau antara daya hidrolis pompa dengan daya poros
pompa. Harga efisiensi yang tertinggi sama dengan satu harga
efisiensi pompa yang didapat dari pabrik pembuatnya. Rumus
efisiensi dapat dilihat seperti berikut ini:
Keterangan:
II.9 Perkembangan Screw PumpSeiring berkembangnya teknologi,
screw pump mengalami perkembangan yang slah satunya menghasilkan
produk pompa baru yang disebut Progressive Cavity Pump. Prinsip
kerjanya pertama kali dikenalkan oleh Rene Moineau pada tahun
1930-an. Pompa ini terdiri atas sebuah rotor yang berbentuk spiral,
serta stator yang juga berbentuk spiral namun didesain memiliki
jarak pitch spiral yang 2 kali lebih besar dari pitch rotor. Rotor
pompa progressive cavity terhubung dengan shaft yang digerakkan
oleh motor listrik. Diantara shaft dengan rotor dihubungkan oleh
flexible coupling yang apabila shaft berputar, kopling ini bergerak
mengikuti gerakan rotor dan shaft.
Gambar Progressive Cavity PumpPompa progressive cavity dapat
digunakan pada berbagai macam jenis fluida kerja, dari fluida encer
sampai dengan fluida berviskositas tinggi. Namun pompa ini tidak
cocok dengan partikel-partikel solid. Untuk operasionalnya, pompa
ini perlu dilakukan proses pengisian awal (priming) serta
pembuangan udara yang terperangkap (venting) di dalamnya sebelum
beroperasi. Hal ini bertujuan untuk memperpanjang umur pompa.
BAB IIIPENUTUPIII.1 KesimpulanPompa ulir (screw pump) adalah
memiliki satu atau lebih screw. Untuk pompa screw dengan screw
tunggal, screw berputar didalam screw housing, dan fluida akan
terbawa kedepan sesuai putaranscrew. Pompa screw dengan screw lebih
dari satu, masing-masing screw saling bertemu. Ulir dari kedua
screw dibuat presisi sehingga terjadi perapatan antara kedua screw
tersebut maupun terhadap housing.Gerakan screw mengakibatkan fluida
dari sisi hisap masuk kedalam ruang diantara ulir dari
masing-masing screw dan housing. Pertemuan ulir dari masing-masing
screw yang berputar mengakibatkan fluida terdorong ke sisi tekan
(discharge). Pompa jenis ini digunakan untuk memompa sampai tekanan
50 kg/cm2 dengan putaran mencapai 3500 Rpm, namun umumnya hanya
pada putaran 1750 Rpm. Pengaturan jumlah aliran dilakukan dengan
mengubah putaran atau mengembalikan ke sisi hisap atau
reservoir.
DAFTAR PUSTAKAAdi Putra. Jenis-jenis Pompa dan Cara Kerjanya.
http://adiputrasimanjuntak.blogspot.com/2014/05/jenis-jenis-pompa-dan-cara-kerjanya.html.
Diakses pada 10 April 2015Andrew, Daniel. dkk. 2012. Makalah
tentang Axial Pump. Politeknik Negeri Jakarta.Anonim. Dasar
Pengertian Pompa
.http://kiply-beleng.blogspot.com/2011/12/dasar-pengertian-pompa.html.
Diakses pada 10 April 2015Anonim. Pompa
.https://iwanaik.wordpress.com/2010/11/29/pompa-3/. Diakses pada 10
April 2015Anonim. Screw Pump
.http://agent-pump.blogspot.com/2012/12/screw-pump-pompa-screw.html.
Diakses pada 10 April 2015NS Taklim. Pompa Spindel (Screw Pump).
http://nstaklimarab.blogspot.com/2011/07/pompa-spindel-screw-pump.html.
Diakses pada 10 April 2015Budi Susanto. Screw Pump.
http://java-borneo.blogspot.com/2011/05/screw-pump.html. Diakses
pada 10 April 2015Anonim. Screw Pump
.http://agent-pump.blogspot.com/2012/12/screw-pump-pompa-screw.html.
Diakses pada 10 April 2015