Pompa Sentrifugal Diposkan oleh awan di 11:38 . Kamis, 10 Desember 2009 Label: Sains dan Teknologi Bagian-Bagian Pompa Sentrifugal

Gambar 1. : Pompa Sentrifugal Sumber : Sularso, pompa dan kompresor,137

Gambar 2. : Pompa Sentrifugal Sumber : Dietzel, pompa,kompresor dan turbin, 244

Pompa sentrifugal terdiri dari beberapa bagian antara lain : Bagian pompa yang tidak bergerak : 1. Base Plate Berfungsi untuk mendukung seluruh bagian pompa dan tempat kedudukan pompa terhadap pondasi.

2. Casing (rumah pompa) Casing adalah bagian terluar dari rumah pompa yang berfungsi sebagai : - pelindung semua elemen yang berputar - tempat kedudukan difuser guide vane, inlet dan outlet nozzle - tempat yang memberikan arah aliran dari impeler - tempat mengkonversikan energi kinetik menjadi energi tekan (untuk rumah pompa keong atau volute). 3. Difuser guide vane Bagian ini biasanya menjadi satu kesatuan dengan casing atau dipasang pada casing dengan cara dibaut. Bagian ini berfungsi untuk : - mengarahkan aliran fluida menuju volute (untuk single stage) atau menuju stage berikutnya (untuk multi stage) - merubah energi kinetik fluida menjadi energi tekanan 4. Stuffing box Fungsi utama stuffing box adalah untuk mencegah terjadinya kebocoran pada daerah dimana pompa menembus casing. Jika pompa bekerja dengan suction lift dan tekanan pada ujung stuffing box lebih rendah dari tekanan atmosfer, maka stuffing box berfungsi untuk mencegah kebocoran udara masuk kedalam pompa. Dan bila tekanan lebih besar daripada tekanan atmosfer, maka berfungsi untuk mencegah kebocoran cairan keluar pompa. Secara umum stuffing box berbentuk silindris sebagai tempat kedudukan beberapa mechanical packing yang mengelilingi shaft sleeve. Untuk menekan packing digunakan gland packing yang dapat diatur posisinya ke arah aksial dengan cara mengencangkan atau mengendorkan baut pengikat. 5. Wearing ring (cincin penahan aus) Adalah ring yang dipasang pada casing (tidak berputar) sebagai wearing ring casing dan dipasang pada impeler (berputar) sebagai wearing ring impeler. Fungsi utama wearing ring adalah untuk memperkecil kebocoran cairan dari impeler yang masuk kembali ke bagian eye of impeler. 6. Discharge nozzle adalah saluran cairan keluar dari pompa dan berfungsi juga untuk meningkatkan energi tekanan keluar pompa.

Bagian pompa yang bergerak : 1. Shaft (poros) Shaft berfungsi untuk meneruskan momen puntir dari penggerak selama pompa beroperasi, dan merupakan tempat kedudukan impeler dan bagian yang berputar lainnya. 2. Shaft sleeve (selongsong poros) Shaft sleeve berfungsi untuk melindungi shaft dari erosi, korosi dan keausan khususnya bila

poros itu melewati stuffing box. 3. Impeler impeler berfungsi untuk mengubah energi mekanis dari pompa menjadi energi kecepatan pada cairan yang di pompakan secara kontinyu, sehingga cairan pada sisi hisap secara terus menerus pula akan mengisi kekosongan akibat perpindahan dari cairan sebelumnya. 4. Wearing ring (cincin penahan aus) Adalah ring yang dipasang pada casing (tidak berputar) sebagai wearing ring casing dan dipasang pada impeler (berputar) sebagai wearing ring impeler. Fungsi utama wearing ring adalah untuk memperkecil kebocoran cairan dari impeler yang masuk kembali ke bagian eye of impeler. Prinsip Kerja Pompa Sentrifugal Fluida yang akan di pompa masuk kedalam nozzle isap menuju eye of impeler dan fluida tersebut terjebak diantara sudu-sudu dari impeler. Impeler tersebut berputar dan fluida mengalir karena gaya sentrifugal melalui impeler yang menyebabkan terjadinya peningkatan kecepatan fluida tersebut. Sesuai hukum Bernoulli jika kecepatan meningkat maka tekanan akan menurun, hal ini menyebabkan terjadinya zona tekanan rendah (vakum) pada sisi isap pompa. Selanjutnya fluida yang telah terisap terlempar keluar impeler akibat gaya sentrifugal yang dimiliki oleh fluida itu sendiri. Dan selanjutnya ditampung oleh casing (rumah pompa) sebelum dibuang kesisi buang. Dalam hal ini ditinjau dari perubahan energi yang terjadi, yaitu : energi mekanis poros pompa diteruskan kesudu-sudu impeller, kemudian sudu tersebut memberikan gaya kinetik pada fluida. Akibat gaya sentrifugal yang besar, fluida terlempar keluar mengisi rumah pompa dan didalam rumah pompa inilah energi kinetik fluida sebagian besar diubah menjadi energi tekan. Arah fluida masuk kedalam pompa sentrifugal dalam arah aksial dan keluar pompa dalam arah radial. Pompa sentrifugal biasanya diproduksi untuk memenuhi kebutuhan head medium sampai tinggi dengan kapasitas aliran yang medium. Dalam aplikasinya pompa sentrifugal banyak digunakan untuk kebutuhan proses pengisian ketel dan pompa-pompa rumah tangga.

Gambar 3. : Aliran fluida dalam pompa sentrifugal Sumber : Sularso, pompa dan kompresor,2000,4

Pengertian dan Klasifikasi pada Pompa Diposkan oleh awan di 21:18 . Selasa, 08 Desember 2009 Label: Sains dan Teknologi

Pengertian Pompa Pompa adalah jenis mesin fluida yang digunakan untuk memindahkan fluida melalui pipadari satu tempat ke tempat lain. Dalam menjalankan fungsinya tersebut, pompa mengubah energi gerak poros untuk menggerakkan sudu-sudu menjadi energi tekanan pada fluida. Klasifikasi Pompa Menurut prinsip perubahan bentuk energi yang terjadi, pompa dibedakan menjadi :

1. Positive Displacement Pump Disebut juga dengan pompa aksi positif. Energi mekanik dari putaran poros pompa dirubah menjadi energi tekanan untuk memompakan fluida. Pada pompa jenis ini dihasilkan head yang tinggi tetapi kapasitas yang dihasilkan rendah. Yang termasuk jenis pompa ini adalah : a. Pompa rotari 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). Macam-macam pompa rotari :

y

Pompa roda gigi luar

Pompa ini merupakan jenis pompa rotari yang paling sederhana. Apabila gerigi roda gigi berpisah pada sisi hisap, cairan akan mengisi ruangan yang ada diantara gerigi tersebut. Kemudian cairan ini akan dibawa berkeliling dan ditekan keluar apabila giginya bersatu lagi

Gambar 1 : Pompa roda gigi luar Sumber : William Wolansky & Arthur Akers, Modern Hydraulics,1990,97

y

Pompa roda gigi dalam

Jenis ini mempunyai rotor yang mempunyai gerigi dalam yang berpasangan dengan roda gigi kecil dengan penggigian luar yang bebas (idler). Sebuah sekat yang berbentuk bulan sabit dapat digunakan untuk mencegah cairan kembali ke sisi hisap pompa.

Gambar 2 : Lobe pump Sumber : William Wolansky & Arthur Akers, Modern Hydraulics,1990,100

y

Pompa cuping (lobe pump)

Pompa cuping ini mirip dengan pompa jenis roda gigi dalam hal aksinya dan mempunyai 2 rotor atau lebih dengan 2,3,4 cuping atau lebih pada masing-masing rotor. Putaran rotor tadi diserempakkan oleh roda gigi luarnya.

Gambar 3 : Lobe pump Sumber : William Wolansky & Arthur Akers, Modern Hydraulics,1990,97

y

Pompa sekrup (screw pump)

Pompa ini mempunyai 1,2 atau 3 sekrup yang berputar di dalam rumah pompa yang diam. Pompa sekrup tunggal mempunyai rotor spiral yang berputar di dalam sebuah stator atau lapisan heliks dalam (internal helix stator). Pompa 2 sekrup atau 3 sekrup masing-masing mempunyai satu atau dua sekrup bebas (idler).

Gambar 4 : Three-scrow pump Sumber : William Wolansky & Arthur Akers, Modern Hydroulics,1990,102

y

Pompa baling geser (vane Pump)

Pompa ini menggunakan baling-baling yang dipertahankan tetap menekan lubang rumah pompa oleh gaya sentrifugal bila rotor diputar. Cairan yang terjebak diantara 2 baling dibawa

berputar dan dipaksa keluar dari sisi buang pompa.

Gambar 5 : Vane pump Sumber : William Walonsky & Arthur Akers, Modern Hydraulics, 1990,103

b. Pompa Torak (Piston) Pompa torak mengeluarkan cairan dalam jumlah yang terbatas selama pergerakan piston sepanjang langkahnya. Volume cairan yang dipindahkan selama 1 langkah piston akan sama dengan perkalian luas piston dengan panjang langkah. Macam-macam pompa torak : Menurut cara kerja

y

Pompa torak kerja tunggal

Gambar 6 : Pompa kerja tunggal Sumber : Schematy Pump

y

Pompa torak kerja ganda Gambar 7 : Pompa kerja ganda Sumber : Schematy Pomp Menurut jumlah silinder : o Pompa torak silinder tunggal

Gambar 8 : Pompa torak silinder tunggal Sumber : Schematy pomp

o Pompa torak silinder ganda

Gambar 9 : Pompa torak silinder ganda a. Swashplate pump b. Bent axis pump Sumber : it.geocities.com 2. Dynamic Pump / Sentrifugal Pump

Merupakan suatu pompa yang memiliki elemen utama sebuah motor dengan sudu impeler berputar dengan kecepatan tinggi. Fluida masuk dipercepat oleh impeler yang menaikkan kecepatan fluida maupun tekanannya dan melemparkan keluar volut. Prosesnya yaitu : - Antara sudu impeller dan fluida Energi mekanis alat penggerak diubah menjadi energi kinetik fluida - Pada Volut Fluida diarahkan kepipa tekan (buang), sebagian energi kinetik fluida diubah menjadi energi tekan. Yang tergolong jenis pompa ini adalah : a. Pompa radial. Fluida diisap pompa melalui sisi isap adalah akibat berputarnya impeler yang menghasilkan tekanan vakum pada sisi isap. Selanjutnya fluida yang telah terisap terlempar keluar impeler akibat gaya sentrifugal yang dimiliki oleh fluida itu sendiri. Dan selanjutnya ditampung oleh casing (rumah pompa) sebelum dibuang kesisi buang. Dalam hal ini ditinjau dari perubahan energi yang terjadi, yaitu : energi mekanis poros pompa diteruskan kesudu-sudu impeler, kemudian sudu tersebut memberikan gaya kinetik pada fluida. Akibat gaya sentrifugal yang besar, fluida terlempar keluar mengisi rumah pompa dan didalam rumah pompa inilah energi kinetik fluida sebagian besar diubah menjadi energi tekan. Arah fluida masuk kedalam pompa sentrifugal dalam arah aksial dan keluar pompa dalam arah radial. Pompa sentrifugal biasanya diproduksi untuk memenuhi kebutuhan head medium sampai tinggi dengan kapasitas aliran yang medium. Dalam aplikasinya pompa sentrifugal banyak digunakan untuk kebutuhan proses pengisian ketel dan pompa-pompa rumah tangga.

Gambar 10 : Pompa Sentrifugal Sumber : Sularso, pompa dan kompresor,2000,7 b. Pompa Aksial (Propeller) Berputarnya impeler akan menghisap fluida yang dipompa dan menekannya kesisi tekan dalam arah aksial karena tolakan impeler. Pompa aksial biasanya diproduksi untuk memenuhi kebutuhan head rendah dengan kapasitas aliran yang besar. Dalam aplikasinya pompa aksial banyak digunakan untuk keperluan pengairan.

Gambar 11 : Pompa aksial Sumber : Sularso, pompa dan kompresor,2000,8

c. Pompa Mixed Flow (Aliran campur) Head yang dihasilkan pada pompa jenis ini sebagian adalah disebabkan oleh gaya sentrifugal dan sebagian lagi oleh tolakan impeler. Aliran buangnya sebagian radial dan sebagian lagi aksial, inilah sebabnya jenis pompa ini disebut pompa aliran campur.

Kerusakan pompa akibat VibrasiDiposkan oleh awan di 16:55 . Kamis, 10 Desember 2009 Label: Sains dan Teknologi

Vibrasi ini disebabkan oleh banyak faktor, diantaranya:

Unbalance Keadaan tak seimbang terjadi apabila pusat massa sistem berputar tidak berimpit dengan titik pusat perputaran, hal ini dapat terjadi karena beberapa sebab misalnya bahan yangtidak homogen dan perubahan posisi ketidakseimbangan dapat terjadi pada suatu bidang(disebut static unbalance)atau pada beberapa bidang (couple unbalance). Gabungan keduanya disebut dinamic unbalance. Dalam keadaan unbalance sebuah vektor gaya yang berputar dengan poros menimbulkan getaran dengan frekuensi satu per putaran. Karakteristik ini sangat penting untuk membedakan unbalance dengan cacat atau kerusakan yang menghasilkan getaran serupa dengan getaran satu per putaran. Kerusakan akibat cacat yang sering disangka dari rotor biasanya mempunyai harmonik tingkat tinggi, tetapi perlu diingat bahwa bila gaya balansnya tak besar, harmonik tingkat tinggi dapat terjadi. Halyang sama terjadi pula bila kekakuan bantalan dalam arah vertikal dan horizontal jauh berbeda, karena gaya unbalance merupakan vektor berputar maka fasa getarannya relatif terhadap keyphasior tergantung pada lokasi transducernya. Amplitudo dalam hal ini berubah sedikit.

Kerusakan yang sering disangka unbalance

Kerusakan dibawah ini sering disangka unbalance karena amplitudonya naik bila kecepatan putar meningkat, namun demikian, masing-masing mempunyai karakteristik berbeda yang dapat digunakan untuk identifikasi: y Variasi beban, beban besar pada mesin dapat mempertinggi tingkat getaran. Untuk menafsirkan dengan baik gejala ini maka karakteristik pengoperasian mesin harus dipahami. Dalam mengukur getaran dasar (baseline vibration)sangat penting untuk diperhatikan variasi getaran terhadap beban, tekanan, dan suhu. y Bagian-bagian yang kendor, spektrum getaran yang dihasilkan oleh bagianbagian mesin yang kendor hampir selalu mengandung harmonik tingkat tinggi. Namun pada mesin tertentu, harmonik tingkat tinggi ini terendam, karena getaran tersebut tersebar dalam arah tertentu, maka letak transducer akan mempengaruhi intensitas gataran yang terukur, gejala ini dipakai untuk mengidentifikasi adanya elemen mesin yang kendor. y Resonansi, pada kecepatan putar menghasilkan level getaran yang tinggi dengan frekuensi sama dengan kecepatan putar (dalam hal ini sering dipakai notasi 1x untuk menyatakan frekuensi sama dengan kecepatan putaran) resonansi pada kecepatan putar akan teridentifikasi denganmudah karena adanya penambahan atau pengurangan rpm akan menurunkan intensitas getaran, resonansi biasanya dihubungkan dengan kesalahan pemasangan. y Kelonggaran (over clereance)yang berlebih pada bantalan luncur.

Misalignment Misalignment terjadi karena adanya pergeseran atau penyimpangan salah satu bagian mesin dari garis pusatnya. Misalignment sendiri mengakibatkan getaran dalam arah axial. Misalignment merupakan penyebab kedua terjadinya vibrasi meskipun telah digunakan flexible couplings dan self aligning bearing. Ciri misalignment: o Mempunyai komponen getaran pada frekuensi 2x putaran poros o Menyebabkan getaran dalam arah aksial Misalignment berasal dari: o Preload dari poros bengkok atau bantalan yang tidak mapan o Sumbu poros pada kopling tidak segaris

Mechanical Looseness (kekendoran) Komponen-komponen mesin yang dapat kendor antara lain bantalan (mount) atau tutup bantalan (bearing cap). Kekendoran ini hampir selalu menghasilkan sejumlah besar harmonik dalam spektrum frekuensinya, baik harmonik ganjil maupun tunggal. Komponen getaran yang dengan frekuensi lebih kecil dari kecepatan putar juga dapat terjadi. Teknik untuk mendeteksi kekendoran adalah dengan mengukur getaran pada beberapa titik (transducer kecepatan dapat berfungsi baik). Sinyal yang terukur akan mencapai maksimumnya pada arah getaran (biasanya arah vertikalmemberikan getaranyang lebih besar dari arah horizontal), atau disekitar lokasi kekendoran.

Ben Shaft Terjadinya bent shaft juga dapat menimbulkan vibrasi. Phase ketika diukur secara axial disekeliling poros akan berubah kira-kira 180o, terlebih ketika pembengkokan yang terjadi dekat dengan bearing.

Eccentric Journal/Rotor Gejala ini menunjukkan bahwa garis pusat dari poros mesin, journal, rotor atau stator tidak konsentris. Vibrasinya terjadi pada sekali shaft rotational frequency. Pada roda gigi, amplitude terbesar terjadi searah dengan garis pusat. Phase menunjukkan single reference merk

Defective Antifriction Bearing Vibrasi ditunjukkan dengan adanya frekuensi yang tinggi pada puncak vibrasi, ditambah dengan frekuensi dari daerah yang berfluktuasi. Frekuensinya bukan multiple shaft rotation frequency. Phase bersifat unsteady.

Bantalan gelinding(anti friction bearing), pada saat awal kerusakan, getaran yang ditimbulkantidak dapat dideteksi. Frekuensi khusus yang ditimbulkan oleh bantalan

cacat tergantung pada sifat cacatnya, geometri bantalan, dan kecepatan putar. Parameter bantalan(ukuran dan geometri)yang menentukan frekuensi tersebut adalah, diameter bola, jumlah bola, diameter pitch, dan sudut kontak. Perlu diperhatikan adalah bantalan dengan nomor seri sama dari suatu pabrik belum tentu mempunyai ukuran dan geometri yang sama. Pabrik akan melakukan perubahan parameter bantalan dari waktu ke waktu untuk memperbaiki mutunya.

Oil Whirl Rotor yang ditumpu diatas bantalan luncur dapat mengalami ketidakstabilan, yang tidak dijumpai pada bantalan gelinding. Bila ketidakstabilan ini terjadi pada rotorfleksible pada kecepatan kritisnya, akibatnya sangatlah fatal. Ada beberapa hal yang menyebabkan ketidakstabilan ini, antara lain histeristis, fluida terjebak, dan lapisan pelumas yang tidak stabil.

Ketakstabilan bantalan luncur, terjadi karena penyimpangan terhadap operasi normal, fluida diantara poros dan bantalan bergerak dengan kecepatan setengah kali kecepatan poros. Karena efek viskositas fluida, maka tekanan fluida didepan celah, tersempit lebih besar dari belakangnya. Perbandingan ini disamping menimbulkangaya angkat sehingga poros mengambang, juga menimbulkan gaya yang dapat menyebabkan whirl atau gerak asing dalam arah putaran poros dengan kecepatan0,43-0,48 kecepata putar poros. Whirl mengakibatkan gaya sentrifugal meningkat sehingga gaya penyebab whirl pun bertambah. Ketastabilan terjadi bila fluida pelumas tidak mampumendukung poros, atau bila frekuensi whirl sama dengan putaran kritis poros. Kemampuan fluida pelumas untuk mendukung poros berkurang karenaperubahan viskositas, tekanan, atau beban luar.

Alignment pada pompaDiposkan oleh awan di 12:07 . Kamis, 10 Desember 2009 Label: Sains dan Teknologi

Alignment adalah suatu pekerjaan yang meluruskan / mensejajarkan dua sumbu poros lurus (antara poros penggerak dengan sumbu poros yang digerakkan) pada waktu peralatan itu beroprasi, seperti tampak pada gambar (a).Tetapi dalam kenyataan, pengertian lurus tidak bisa didapatkan 100%. Untuk itu harus diberikan toleransi kurang dari 0,05 mm. Macam macam ketidaklurusan kedua poros (misalignment) : 1. Paralel Misalignment, adalah posisi dari kedua poros dalam keadaan tidak sejajar dengan ketinggian yang berbeda, seperti pada gambar (b) 2. Angular Misalignment, adalah ketidaklurusan kedua poros yang posisinya saling menyudut, sedangkan kedua ujungnya ( pada kopling) mempunyai ketinggian yang sama, seperti tampak pada gambar (c) 3. Combinasion Misalignment, adalah ketidaklurusan kedua poros yang posisinya saling menyudut dan kedua ujungnya poros (kopling) tidak sama. Seperti tampak pada gambar (d)

Gambar 1. Bentuk shaft dalam keadaan lurus

sempurna

Gambar 2. : Bentuk shaft dalam keadaan paralel misalignment

Gambar 3 : Bentuk shaft dalam keadaan angular misalignment

Gambar 4. : Bentuk shaft dalam keadaan combinasi misalignment

Gambar 5. : Bentuk straight bar yang melengkung yang mempengaruhi analisis alignment

Gambar 6. : Tanda indikator untuk membantu mengembalikan koreksi pembacaan dalam mengumpulkan kelengkungan pada shaft.

Peralatan yang diperlukan untuk melakukan pekerjaan alignment, antara lain : 1. Dial indicator, dengan ketelitian pengukuran 0m atau 0,001(inch). 2. Straight bar, merupakan batangan baja yang berpenampang bulat dan lurus untuk tempat memegang dial indicator. 3. Shim plate (ganjal), adalh ganjal yang diperlukan untuk kaki kaki pondasi motor listrik terhadap plat dasar pondasi. Bahan yang biasa dipakai adalah : baja, stainless steel,bros(kuningan) yang mempunyai ketebalan beraneka ragam. 4. Palu lunak dari bahan karet atau plastic. 5. Kunci ring atau kunci terbuka. 6. Kolom adalah atat untuk memegang straight bar pada kopling. 7. Feeler gauger, adalah alat untuk mengukur lebarnya celah antara kopling motor listrik penggerak dengan kopling pompa.

8. Pengukit, mistar dan cermin.

Gambar 7. : Alat alignment merk Mitutoyo SN. 7010S

Cara penyetelan kedua poros (alignment) : 1. Dial indicator diikatkan pada kopling pompa, karena motor listrik lebih mudah digerakkan dan tidak terikat pada suatu sistem secara kaku. 2. Dial indicator diset pada angka 0 (nol). Pengukuran dimulai dari puncak kopling motor pada arah radial dengan pembacaan jam 12. 3. Kedua kopling diputar bersama sama, dalam hal ini baut baut kopling belum diikat mati. 4. Pembacaan jam 12 dan 6 adalah untuk memperbaiki parallel misalignment pada posisi tegak lurus. 5. Pembacaan jam 9 dan 3 adalah untuk memperbaiki Parallel misalignment pada posisi mendatatar. Gambar penyetelan kelurusan poros sebagai berikut : Toleransi yang diijinkan : a - a = kurang dari 0,05 mm b b= kurang dari 0,05 mm

Gambar 8. : Penyetelan kelurusan poros

Bagian-bagian yang menderita akibat ketidaklurusan poros (misalignment) : 1. Poros, terjadi getaran yang berlebihan pada masing-masing poros. 2. Bantalan, terjadinya gesekan yang berlebihan pada bantalan mengakibatkan timbulnya panas yang berlebihan. 3. Baut baut kopling akan rusak / putus. 4. Mempercepat kebocoran cairan yang dipompa pada stuffing box. 5. Pada pompa menurunkan efesiensi mekaniknya. 6. Kumparan pada motor listrik akan bergesekkan sehingga dapat menimbulkan hubungan pendek.

Gambar 9. : Ilustrasi kerusakan pompa akibat misalignment.