Pengertian pompa sentrifugal
Dalam industri saat ini, pompa sentrifugal adalah salah satu jenis yang paling umum digunakan. Ini digunakan untuk mengangkut cairan dengan konversi energi kinetik rotasi menjadi energi hidrodinamik aliran fluida. Energi ini biasanya berasal dari mesin atau motor listrik.
Hari ini Anda akan mengetahui definisi, fungsi, aplikasi, komponen, klasifikasi, jenis, sejarah, diagram, dan cara kerja pompa sentrifugal. Anda juga akan mengetahui kelebihan dan kekurangan serta faktor-faktor yang harus dipertimbangkan saat memilih pompa sentrifugal.
Apa itu pompa sentrifugal?
Seperti disebutkan dalam pendahuluan, pompa sentrifugal adalah perangkat mekanis yang dirancang untuk memindahkan atau mengangkut cairan dengan cara mentransfer energi rotasi dari satu atau lebih rotor yang digerakkan yang dikenal sebagai impeler.
Pompa sentrifugal adalah sub-kelas dari turbomachinery penyerap kerja aksisimetris dinamis. Fluida memasuki impeller yang berputar sepanjang porosnya dan dikeluarkan oleh gaya sentrifugal sepanjang kelilingnya melalui ujung-ujung baling-baling impeller. Efektivitas impeller meningkatkan kecepatan dan tekanan fluida yang juga mengarahkannya ke outlet pompa.
Dalam desain pompa sentrifugal, casing mampu menyempitkan cairan dari saluran masuk pompa. Ini akan mengarahkannya ke impeller dan kemudian memperlambat dan mengontrol cairan sebelum pemakaian.
Mesin pertama yang dianggap sebagai pompa sentrifugal dirancang untuk mengangkat lumpur. Itu muncul pada awal 1475 dalam sebuah risalah oleh insinyur renaisans Italia. Pompa sentrifugal yang sebenarnya dikembangkan pada akhir 17
th
abad ketika Denis Papin membangun satu menggunakan baling-baling lurus. Pada tahun 1851 John Appold yang merupakan seorang penemu Inggris memperkenalkan versi baling-baling melengkung. Ini adalah sejarah singkat dari pompa sentrifugal.
Fungsi pompa sentrifugal ditentukan untuk aliran yang lebih tinggi dan pemompaan cairan dengan viskositas lebih rendah. Ini melakukan ini hingga 0,1 cP. di sebagian besar bahan kimia
Aplikasi pompa sentrifugal
Di sebagian besar pabrik kimia, 90% pompa yang digunakan adalah pompa sentrifugal. Meskipun ada sejumlah aplikasi yang lebih disukai pompa perpindahan positif. Di bawah ini adalah beberapa aplikasi pompa sentrifugal.
- Pompa sentrifugal sering digunakan di pabrik minyak dan energi. Ini digunakan untuk memompa minyak mentah, bubur, lumpur, dll. Juga digunakan oleh kilang, dan pembangkit listrik.
- Industri proteksi kebakaran juga memanfaatkan pompa ini dengan baik dalam pemanasan dan ventilasi, aplikasi umpan boiler. ini digunakan dalam peningkatan tekanan, dan sistem penyiram proteksi kebakaran.
- Aplikasi pompa sentrifugal sangat luas dalam pengelolaan limbah, pertanian, dan manufaktur. Pabrik pengolahan air limbah, industri kota, drainase, pengolahan gas, irigasi, dan perlindungan banjir.
- Industri farmasi, kimia, dan makanan juga menggunakan pompa ini. Ia bekerja pada cat, hidrokarbon, petrokimia, pemurnian gula, produksi makanan dan minuman, selulosa.
- Akhirnya, berbagai industri termasuk manufaktur, industri, kimia, farmasi, produksi makanan, dirgantara, dll. Mereka menggunakan pompa sentrifugal untuk keperluan kriogenik dan pendingin.
Komponen utama pompa sentrifugal
Di bawah ini adalah komponen utama pompa sentrifugal.
Impeller
Diagram di bawah ini menunjukkan diagram lengkap dari berbagai impeler termasuk Impeller Terbuka, Semi Tertutup, dan Tertutup. Ini adalah roda atau rotor yang dirancang dengan serangkaian bilah atau baling-baling melengkung ke belakang. Itu dipasang pada poros yang ditenagai oleh sumber energi eksternal. Sumber eksternal ini memberikan energi cair ke impeller yang membuatnya berputar.
Casing
Casing adalah bagian utama lain dari pompa sentrifugal. Ini adalah pipa yang terhubung di ujung atas ke saluran masuk pompa menuju pusat impeller. Bagian ini juga dikenal sebagai mata. Pada pompa reaksi ujung ganda, dua pipa hisap dihubungkan ke mata dari kedua sisi. Cairan diangkat melalui ujung bawah saat dicelupkan ke dalamnya. Ujung bawah ini dipasang ke katup kaki dan saringan. Tiga jenis casing yang biasa digunakan pada pompa sentrifugal adalah casing volute, casing vortex, dan casing dengan bilah pemandu.
Pipa Pengiriman
Pipa pengiriman dipasang di ujung bawah outlet pompa. Ini memberikan cairan ke ketinggian yang dibutuhkan. Ada katup dekat dengan outlet pompa pada pipa pengiriman. Katup ini mengontrol aliran dari pompa ke pipa pengiriman.
Pipa Hisap dengan Katup Kaki dan Saringan
Pipa hisap dihubungkan dengan saluran masuk impeller sedangkan ujung lainnya dicelupkan ke dalam sumber cairan. Di ujung pipa, ada katup kaki dan saringan. Katup kaki ini adalah katup satu arah yang terbuka ke arah atas. Saringan digunakan untuk menyaring partikel yang tidak diinginkan yang ada dalam cairan untuk mencegah pompa sentrifugal tersumbat.
Diagram Pompa Sentrifugal:
Klasifikasi dan jenis pompa sentrifugal
Berikut klasifikasi pompa sentrifugal dan jenisnya:
Klasifikasi berdasarkan jumlah impeler dalam pompa:
- Pompa satu tahap
- Pompa dua tahap
- Pompa multitahap
Berdasarkan orientasi case-split:
- Pompa split aksial
- Pompa split radial
Berdasarkan jenis desain impeller
- Pompa hisap tunggal
- Pompa hisap ganda
Berdasarkan jenis volute
- Pompa volute tunggal
- Pompa volute ganda
Berdasarkan tempat dukungan bantalan
- Tergantung
- Antara-bantalan
Berdasarkan orientasi poros
- Pompa Horizontal
- Pompa Vertikal
Berdasarkan dasar kepatuhan terhadap standar industri
- Pompa ANSI – (Institut Standar Nasional Amerika)
- Pompa API – (American Petroleum Institute)
- Pompa DIN – Spesifikasi DIN 24256
- Pompa ISO – Spesifikasi ISO 2858, 5199
- Pompa nuklir – spesifikasi ASME (American Society of Mechanical Engineers)
Prinsip kerja
Seperti yang disebutkan sebelumnya, pompa sentrifugal digunakan untuk menginduksi aliran atau menaikkan cairan dari level rendah ke level tinggi. Cara kerjanya sangat sederhana dan mudah dipahami karena memiliki mekanisme yang sangat sederhana. Pompa sentrifugal mengubah energi putaran yang sering mendapat tenaga dari motor. Energi ini kemudian digunakan untuk memindahkan fluida.
Ada dua bagian penting dalam pompa sentrifugal yang bertanggung jawab untuk konversi energi. Bagian-bagian tersebut adalah impeller dan casing. Impeller sebelumnya dijelaskan sebagai bagian pompa yang berputar dan saluran kedap udara yang mengelilingi impeller.
Dalam kerja pompa sentrifugal, fluida masuk ke dalam casing kemudian jatuh pada sudu-sudu impeller. Cairan jatuh di mata impeller. Impeller digerakkan secara tangensial dan radial ke luar sampai meninggalkan impeller ke bagian diffuser casing. Saat fluida melewati impeller, ia memperoleh tekanan dan kecepatan.
Tonton video di bawah ini untuk mempelajari lebih lanjut cara kerja pompa sentrifugal:
Faktor yang dapat mempengaruhi kinerja pompa sentrifugal
Berikut ini adalah faktor-faktor yang dapat mempengaruhi kinerja pompa sentrifugal. Faktor-faktor ini harus dipertimbangkan saat memilih atau memilih pompa sentrifugal.
Viskositas fluida kerja:
Ini dapat didefinisikan sebagai ketahanan terhadap geser ketika energi diterapkan. Umumnya, pompa sentrifugal cocok untuk cairan dengan viskositas rendah karena aksi pemompaan menghasilkan geseran cairan yang tinggi.
Kepala Hisap Positif Bersih (NPSH) dan Kavitasi:
Istilah NPSH mengacu pada tekanan fluida pada sisi hisap pompa. Ini membantu untuk menentukan apakah tekanannya cukup tinggi untuk menghindari kavitasi. Kavitasi adalah pembentukan gelembung atau rongga dalam cairan, yang berkembang di daerah dengan tekanan yang relatif rendah di sekitar impeller. Hal ini dapat menyebabkan kerusakan serius pada impeller dan menyebabkan penurunan laju aliran/tekanan. Kepala hisap positif bersih yang tersedia (NPSHA) harus lebih besar dari kepala hisap positif bersih yang diperlukan (NPSHR) pompa.
Tekanan uap fluida kerja:
Kata tekanan uap fluida kerja berarti tekanan pada temperatur tertentu. Itu adalah tekanan di mana cairan akan berubah menjadi uap. Ini harus ditentukan sehingga kavitasi harus dihindari. Selain itu, kerusakan bantalan disebabkan oleh pengeringan saat cairan menguap.
Suhu dan tekanan operasi:
Ini adalah faktor lain yang harus dipertimbangkan dalam operasi pemompaan. Misalnya, pemompaan suhu tinggi mungkin memerlukan gasket khusus, segel, dan desain pemasangan. Selain itu, selubung penahan tekanan yang dirancang dengan benar mungkin diperlukan untuk kondisi tekanan tinggi.
Kepadatan spesifik dan gravitasi fluida kerja:
Massa jenis fluida ditentukan oleh massanya per satuan volume. Jadi, massa fluida per satuan volume dan gravitasi fluida adalah rasio kerapatan fluida terhadap kerapatan air. Ini secara langsung mempengaruhi daya input yang dibutuhkan untuk memompa cairan tertentu. Ketika pompa sentrifugal akan digunakan dengan cairan selain air, kita harus mempertimbangkan densitas dan gravitasi spesifik. Ini karena berat secara langsung mempengaruhi jumlah kerja yang dilakukan oleh pompa.
Kelebihan dan kekurangan pompa sentrifugal
Keuntungan:
Di bawah ini adalah manfaat pompa sentrifugal dalam berbagai aplikasinya.
- Pompa sentrifugal bekerja dengan baik dengan transfer cairan dalam jumlah besar – inilah mengapa pompa ini sering digunakan untuk mentransfer air, bahan kimia, dan bahan bakar ringan. Ini karena jumlah yang besar sering ditransfer.
- Kesederhanaan dalam desain, kerja, dan mekanisme. Pompa sentrifugal tidak memerlukan katup dan piston dan bagian yang bergerak minimal.
- Pompa sentrifugal relatif kompak. dengan konsep ini, pompa tidak memakan banyak tempat. Saya rasa inilah salah satu alasan mengapa pompa sentrifugal banyak digunakan.
Kekurangan:
Terlepas dari keuntungan besar pompa sentrifugal, beberapa keterbatasan masih terjadi. di bawah ini adalah kelemahan pompa sentrifugal dalam berbagai aplikasinya.
- Kepala hisap positif bersih (NPSH) sistem terlalu rendah. Ini dikenal sebagai kavitasi.
- Ausnya impeller, yang dapat diperburuk oleh padatan tersuspensi.
- Sifat fluida dapat menyebabkan korosi di dalam pompa.
- Kecepatan aliran yang rendah akan menyebabkan panas berlebih.
- Kebocoran di sepanjang poros yang berputar.
- Pompa sentrifugal harus diisi dengan cairan agar pompa dapat beroperasi; jika tidak terjadi kekurangan bilangan prima.
- Cairan kental tidak dapat digunakan
- Lonjakan
- Untuk aplikasi head yang sangat tinggi, pompa sentrifugal tidak cocok.
Kesimpulan
Pompa sentrifugal adalah pompa besar yang banyak digunakan saat ini, menawarkan berbagai keunggulan meskipun beberapa keterbatasan masih muncul. Namun, pompa tetap menjadi pilihan terbaik untuk pemompaan di berbagai medan. cara kerjanya menggunakan casing dan impeller. Pada artikel ini, kami telah memeriksa definisi, aplikasi, fungsi, komponen, klasifikasi, dan jenis pompa sentrifugal. Kami juga telah memeriksa faktor-faktor yang harus dipertimbangkan sebelum memilih pompa ini. Keuntungan dan kerugian dari pompa sentrifugal juga dibahas.
Saya harap Anda belajar banyak dari posting ini, jika demikian, silakan berbagi dengan mahasiswa teknik lainnya. Terima kasih sudah membaca! Sampai jumpa lagi.