Sistem Kerja Pompa Centrifugal
Pompa yang menggunakan prinsip gaya centrifugal dimana terdapat benda berputar maka akan menghasilkan gaya ke arah luar sebagai fungsi massa benda, kecepatan putar dan jari-jari kelengkungan. Secara detail, berikut adalah proses kerja yang terjadi pada pompa centrifugal:
- Fluida memasuki pompa lalu dialirkan dari suction nozle menuju impeler. Dalam keadaan awal masuk, fluida masih dalam tekanan atmosfer.
- Kecepatan putar dari impeller memberikan gaya centrifugal pada fluida. Gaya tersebut akan menggerakkan fluida sepanjang impeller vane (baling-baling impeller) dan keluar menuju sisi sempit dimana fluida memiliki gaya yang melawan dinding volute yang kemudian keluar melalui discharge nozzle.
- Karena terjadi reduksi tekanan pada saat fluida masuk, maka fluida dialirkan ke pompa harus pada kondisi yang kontinu.
- Bentuk dari volute yang semakin melebar ketika menuju discharge nozzle dari pada posisi awal fluida memasuki volute. Ketika fluda dari impeller menabrak sisi volute maka kecepatan dari fluida tersebut akan meningkat. Percepatan yang terjadi pada kondisi ini sangat berhubungan dengan energi kinetiknya. Kemudian bentuk volute yang lebar pada posisi keluar fluida dari impeller akan memperlambat gerakan dari fluida. Sesaat ketika fluida mencapai poisisi akhir volute, energi kinetik akan ditransformasikan menjadi tekanan. Tekanan ini lah yang akan menggerakkan fluida keluar dari pompa melalui discharge nozzle yang kemudian mengalir menuju pipa keluaran.
Bagian-bagian Pompa Sentrifugal
Secara umum pompa sentrifugal tersusun atas beberapa bagian penting yaitu:
- Casing
- Impeller
- Shaft/Poros
- Bearing/Bantalan
- Kopling
- Packing & Seal
- Sistem Lubrikasi
1. Casing
Komponen utama pertama dari pompa sentrifugal adalah casing pompa. Casing pompa sentrifugal didesain berbentuk sebuah diffuser yang mengelilingi impeller pompa. Diffuser ini lebih sering dikenal sebagai volute casing. Sesuai dengan fungsi diffuser, volute casing berfungsi untuk menurunkan kecepatan aliran (flow) fluida yang masuk ke dalam pompa. Menuju sisi outlet pompa, volute casing didesain membentuk corong yang berfungsi untuk mengkonversikan energi kinetik menjadi tekanan dengan jalan menurunkan kecepatan dan menaikkan tekanan, hali ini juga membantu menyeimbangkan tekanan hidrolik pada shaft pompa.
2. Impeller
Impeller adalah bagian yang berputar dari pompa sentrifugal, yang berfungsi untuk mentransfer energi dari putaran motor menuju fluida yang dipompa dengan jalan mengakselerasinya dari tengah impeller ke luar sisi impeller.
Desain impeller bergantung atas kebutuhan tekanan, kecepatan aliran, serta kesesuaian dengan sistemnya. Impeller menjadi komponen yang paling utama berpengaruh terhadap performa pompa. Modifikasi desain impeller akan langsung berpengaruh terhadap bentuk kurva karakteristik pompa tersebut. Ada berbagai macam desain impeller pompa sentrifugal, antara lain tipe tertutup dan terbuka, tipe single flow, tipe mix flow, tipe radial, tipe non-clogging, tipe single stage, dan tipe multi stage.
3. Poros (Shaft)
Poros pompa adalah bagian yang mentransmisikan putaran dari sumber gerak, seperti motor listrik, ke pompa. Yang perlu kita perhatikan adalah, pada sebuah pompa sentrifugal yang bekerja di titik efisiensi terbaiknya, maka gaya bending porosnya akan secara sempurna terdistribusikan ke seluruh bagian impeller pompa.
4. Bearing
Bearing pada pompa berfungsi untuk menahan (constrain) posisi rotor relatif terhadap stator sesuai dengan jenis bearing yang digunakan. Bearing yang digunakan pada pompa yaitu berupa journal bearing yang berfungsi untuk menahan gaya berat dan gaya-gaya yang searah dengan gaya berat tersebut, serta thrust bearing yang berfungsi untuk menahan gaya aksial yang timbul pada poros pompa relatif terhadap stator pompa.
5. Kopling
Pada dasarnya kopling berfungsi untuk menghubungkan dua shaft, dimana yang satu adalah poros penggerak dan yang lainnya adalah poros yang digerakkan. Kopling yang digunakan pada pompa, bergantung dari desain sistem dan pompa itu sendiri. Macam-macam kopling yang digunakan pada pompa dapat berupa kopling rigid, kopling fleksibel, grid coupling, gear coupling, elastrometic coupling, dan disc coupling.
6. Sistem Packing
Sistem packing pada pompa adalah untuk mengontrol kebocoran fluida yang mungkin terjadi pada sisi perbatasan antara bagian pompa yang berputar (poros) dengan stator. Sistem sealing yang banyak digunakan pada pompa sentrifugal adalah mechanical seal dan gland packing.
7. Sistem Lubrikasi
Sistem lubrikasi pada pompa berfungsi untuk mengurangi koefisien gesek antara dua permukaan yang bertemu sehingga mengurangi resiko keausan. Lubrikasi pada pompa terutama digunakan pada bearing. Sistemnya dapat berupa lub oil atau juga tipe greas tergantung dari desain pompa itu sendiri.
