Pompa sentrifugal adalah suatu pompa yang berfungsi memindahkan cairan
dengan memanfaatkan gaya sentrifugal yang dihasilkan oleh putaran impeller.
Pompa sentrifugal mengubah energi kecepatan menjadi energi tekanan.
Pompa sentrifugal terdiri atas impeller (semacam sudu/kipas) poros
pemutar dan rumah siput. Pada pompa sentrifugal impeller diputarkan di dalam
rumah keong dengan poros yang dihubungkan dengan motor listrik, dengan adanya
gaya sentrifugal maka air terisap masuk ke sisi isap dan keluar melalui sisi
tekan.
Cara kerja pompa sentrifugal:
Fluida yang akan di pompa masuk ke dalam 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 ke sudu-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.
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.
Prinsip-prinsip dasar pompa sentrifugal ialah sebagai
berikut:
1. gaya sentrifugal bekerja pada
impeller untuk mendorong fluida ke sisi luar sehingga kecepatan fluida
meningkat.
2. kecepatan fluida yang tinggi diubah
oleh casing pompa (volute atau diffuser) menjadi tekanan
atau head.
Agar pompa dapat beroperasi dengan baik, terdapat
prosedur proteksi standar yang diterapkan pada pompa sentrifugal. Beberapa
standar minimum paling tidak terdiri dari:
1. Proteksi terhadap aliran balik. Aliran keluaran pompa dilengkapi
dengan check valve yang membuat aliran hanya bisa berjalan satu arah,
searah dengan arah aliran keluaran pompa.
2. Proteksi terhadap overload. Beberapa alat seperti pressure
switch low, flow switch high, dan overload relay pada motor
pompa dipasang pada sistem pompa untuk menghindari overload.
3. Proteksi terhadap vibrasi. Vibrasi yang berlebihan akan
menggangu kinerja dan berkemungkinan merusak pompa. Beberapa alat yang
ditambahkan untuk menghindari vibrasi berlebihan ialah vibration switch
dan vibration monitor.
4. Proteksi terhadap minimum flow. Peralatan seperti pressure switch
high (PSH), flow switch low (FSL), dan return line yang dilengkapi dengan
control valve dipasang pada sistem pompa untuk melindungi pompa dari kerusakan
akibat tidak terpenuhinya minimum flow.
5. Proteksi terhadap low NPSH available. Apabila pompa tidak memiliki NPSHa
yang cukup, aliran keluaran pompa tidak akan mengalir dan fluida terakumulasi
dalam pompa. Beberapa peralatan safety yang ditambahkan pada sistem
pompa ialah level switch low (LSL) dan pressure switch low (PSL).
Pompa Sentrifugal dapat diklasifikasikan, berdasarkan
:
1. Kapasitas:
a.
Kapasitas
rendah < 20 m3 / jam
b.
Kapasitas
menengah 20 -:- 60 m3 / jam
c.
Kapasitas
tinggi > 60 m3 / jam
2. Tekanan Discharge:
a.
Tekanan
Rendah
< 5 Kg / cm2
b.
Tekanan
menengah
5 -:- 50 Kg / cm2
c.
Tekanan
tinggi
> 50 Kg / cm2
Jumlah / Susunan Impeller
dan Tingkat :
1.
Single stage
: Terdiri dari satu impeller dan satu casing
2.
Multi
stage : Terdiri dari beberapa impeller yang tersusun seri dalam
satu casing.
3.
Multi
Impeller : Terdiri dari beberapa impeller yang tersusun paralel dalam satu
casing.
4.
Multi
Impeller – Multi stage : Kombinasi multi impeller dan multi stage.
Bagian-bagian utama pompa sentrifugal:
A. Stuffing box, Stuffing Box berfungsi untuk mencegah kebocoran pada
daerah dimana poros pompa menembus casing.
B. Packing, Digunakan untuk mencegah dan mengurangi
bocoran cairan dari casing pompa melalui poros. Biasanya terbuat dari asbes
atau teflon.
C. Shaft, Poros berfungsi untuk meneruskan momen puntir
dari penggerak selama beroperasi dan tempat kedudukan impeller dan
bagian-bagian berputar lainnya.
D. Shaft sleeve, Shaft sleeve berfungsi untuk melindungi poros dari
erosi, korosi dan keausan pada stuffing box. Pada pompa multi stage dapat
sebagai leakage joint, internal bearing dan interstage atau distance sleever.
E. Vane, Sudu dari impeller sebagai tempat berlalunya
cairan pada impeller.
F. Casing, merupakan bagian paling luar dari pompa yang
berfungsi sebagai pelindung elemen yang berputar, tempat kedudukan diffusor
(guide vane), inlet dan outlet nozel serta tempat memberikan arah aliran dari
impeller dan mengkonversikan energi kecepatan cairan menjadi energi dinamis
(single stage).
G. Eye of impeller, Bagian sisi masuk pada arah isap
impeller.
H. Impeller, Impeller berfungsi untuk
mengubah energi mekanis dari pompa menjadi energi kecepatan pada cairan yang
dipompakan secara kontinyu, sehingga cairan pada sisi isap secara terus menerus
akan masuk mengisi kekosongan akibat perpindahan dari cairan yang masuk
sebelumnya.
I. Wearing ring, Wearing ring berfungsi untuk memperkecil
kebocoran cairan yang melewati bagian depan impeller maupun bagian belakang
impeller, dengan cara memperkecil celah antara casing dengan impeller.
J. Bearing, Beraing (bantalan) berfungsi untuk menumpu
dan menahan beban dari poros agar dapat berputar, baik berupa beban radial
maupun beban axial. Bearing juga memungkinkan poros untuk dapat berputar dengan
lancar dan tetap pada tempatnya, sehingga kerugian gesek menjadi kecil.
K. Discharge nozzle, sebagai tempat keluarnya fluida.