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.

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.

 

Sistem proteksi pompa:

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.