BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Pengertian Pompa Pompa adalah suatu mesin yang digunakan untuk memindahkan fluida dari satu tempat ketempat lainnya, melalui suatu media aluran pipa dengan cara menambahkan energi pada cairan yang dipindahkan dan berlangsung secara kontinyu. Pompa beroperasi dengan mengadakan perbedaan tekanan antara bagian masuk dan bagian keluar. Dengan kata lain pompa berfungsi mengubah tenaga dari suatu tenaga (penggerak) menjadi tenaga tekan dari fluida, dimana tenaga ini dibutuhkan untuk mengalirkan fluida dan mengatasi hambatan yang ada sepanjang saluran pengalir. 5 UNIVERSITAS MERCU BUANA
Jenis-jenis pompa 2.2 Pompa Sentrifugal Pompa sentrifugal adalah salah satu jenis pompa pemindah non positif, dimana fluida memasuki impeller secara aksial didekat poros pompa dan mempunyai energi, baik energi potensial maupun energi kinetic yang diberikan oleh sudu-sudu. Didalam impeller fluida memasuki rumah pompa atau seri laluan difusser yang mentransformasikan energi kinetic menjadi tinggi tekan diikuti dengan penurunan kecepatan. Proses Kerja Pompa Sentrifugal : Aliran fluida yang radial akan menimbulkan efek sentrifugal dari impeler diberikan kepada fluida. Jenis pompa sentrifugal atau kompresor aliran radial akan mempunyai head yang tinggi tetapi kapasitas alirannya rendah. Pada mesin aliran radial ini, fluida masuk melalui bagian tengah impeler dalam arah yang pada dasarnya aksial. Fluida keluar melalui celah-celah antara 6 UNIVERSITAS MERCU BUANA
sudut dan piringan dan meninggalkan bagian luar impeler pada tekanan yang tinggi dan kecepatan agak tinggi ketika memasuki casing atau volute. Volute akan mengubah head kinetik yang berupa kecepatan buang tinggi menjadi head tekanan sebelum fluida meninggalkan pipa keluaran pompa. Jika casing dilengkapi dengan sirip pemandu (guide vane), pompa tersebut disebut diffuser atau pompa turbin. Karakteristik dan performance pompa yang akan digunakan disesuaikan dengan fluida kerja, kapasitas pompa, ketinggian kenaikan dan factor lainnya. 2.3. Impeller Pompa Sentrifugal Impeller pada pompa adalah suatu bagian yang mengubah energi mekanik (energi pada sudu-sudu impeller) diteruskan kepada daya pompa dan akibat adanya efesiensi (adanya kerugian gesekan cairan) karena perubahan arah aliran pada sudu-sudu impeller. Impeller merupakan cakram bulat dari logam dengan lintasan untuk aliran fluida yang sudah terpasang. Impeller biasanya terbuat dari perunggu, polikarbonat, besi tuang atau stainless steel. Namun, bahan-bahan lain juga dapat digunakan. Sebagaimana kinerja pompa tergantung pada jenis impellernya, maka penting untuk memilih rancangan yang cocok dan mendapatkan impeller dalam kondisi yang baik. 7 UNIVERSITAS MERCU BUANA
Jumlah impeller menentukan jumlah tahapan pompa. Pompa satu tahap memiliki satu impeller dan sangat cocok untuk layanan head (=tekanan) rendah. Pompa dua tahap memiliki dua impeller yang terpasang secara seri untuk layanan head sedang. Pompa multi-tahap memiliki tiga impeller atau lebih terpasang seri untuk layanan head yang tinggi. Impeller dapat digolongkan atas dasar : Arah utama aliran dari sumbu putaran : aliran radial, aksial dan campuran. Jenis hisapan : hisapan tunggal dan hisapan ganda. Bentuk atau konstruksi mekanis : - Impeller yang tertutup (Closed Impeller) memilliki baling-baling yang ditutupi oleh mantel (=penutup) pada kedua sisinya (Gambar 4). Biasanya digunakan untuk pompa air, dimana baling-baling seluruhnya mengurung air. Hal ini mencegah perpindahan air dari sisi pengiriman ke sisi penghisapan, yang akan mengurangi efisiensi pompa. Dalam rangka untuk memisahkan ruang pembuangan dari ruang penghisapan, diperlukan sebuah sambungan yang bergerak diantara impeller dan wadah pompa. Kerugian dari impeller tertutup ini adalah resiko yang tinggi terhadap rintangan. - Impeller terbuka (Open Impeller) memiliki baling-baling terbuka yang memungkinkan tersumbatnya kecil (Gambar 5). Impeller ini banyak digunakan pada pompa jenis aliran campur dengan head menengah. Cocok 8 UNIVERSITAS MERCU BUANA
untuk fluida yang sering membawa benda-benda asing seperti air hujan, air limbah rumah tangga, dan lain-lain. - Impeller semi terbuka (non-clog) cocok untuk bahan-bahan padat dan berserabut (Gambar 6). Gambar 4 : Impeller Tertutup (Closed Impeller) 9 UNIVERSITAS MERCU BUANA
Gambar 5 : Impeller Terbuka (Open Impeller) Gambar 6 : Impeller Semi Terbuka (Non-Clog) 10 UNIVERSITAS MERCU BUANA
2.4. Bagian-Bagian Pompa Sentrifugal Secara umum bagian-bagian utama pompa sentrifugal dapat dilihat sepert gambar berikut : Rumah 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) 11 UNIVERSITAS MERCU BUANA
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. 12 UNIVERSITAS MERCU BUANA
I. Wearing Ring Wearing ring berfungsi untuk memperkecil kebocoran cairan yang melewati bagian depan impeller maupun bagian belakang impeller 2.5. Terminologi Beberapa terminologi dan istilah khusus yang sering berkaitan dengan pompa, ialah : TDH = Total Dynamic Head, yaitu besarnya head pompa. Merupakan selisih antara head discharge dengan head suction; terkadang disebut head atau total head. BEP = Best Efficiency Point, yaitu kondisi operasi dimana pompa bekerja paling optimum. NPSHr = Net Positive Suction Head required, yaitu nilai head absolut dari inlet pompa yang dibutuhkan agar tidak terjadi kavitasi. NPSHa = Net Positive Suction Head available, yaitu nilai head absolut yang tersedia pada inlet pompa. Kavitasi, yaitu kondisi dimana terjadinya bubble (gelembung udara) di dalam pompa akibat kurangnya NPSHa (terjadi vaporisasi) dan pecah pada saat bersentuhan dengan impeller atau casing. Agar tidak terjadi kavitasi, maka NPSHa harus lebih besar dari NPSHr. 13 UNIVERSITAS MERCU BUANA
Minimum flow, yaitu flow rate yang terkecil yang dibutuhkan agar pompa beroperasi dengan baik. Apabila laju alir lebih rendah dari minimum flow, pompa dapat mengalami kerusakan. Efficiency, yaitu besarnya perbandingan antara energi yang dipakai (input) dengan energi output pompa. BHP = brake horsepower, yaitu power (daya) yang dibutuhkan oleh pompa untuk bisa bekerja sesuai dengan kurvanya; memiliki satuan hp. 2.6. Kurva Kinerja Pompa Sentrifugal Untuk mempertahankan pompa beroperasi pada kecepatan konstan, jumlah aliran yang melalui pompa tergantung pada perbedaan tekanan atau head yang dihasilkan oleh pompa. Head terendah, maka jumlah aliran tertinggi. Buku manual untuk spesifikasi pompa dinamakan kurva karakteristik pompa. Setelah pompa dipasang di sistem biasanya dicoba untuk memastikan bahwa jumlah aliran dan head pompa sesaui dengan spesifikasi yang dibutuhkan. Tipe kurva karakteristik sebuah pompa sentrifugal ditunjukan pada gambar dibawah. Ada beberapa hal yang terkait dengan kurva karakteristik pompa yang harus ditentukan yaitu : 1. Shut off head adalah maksimum head yang dapat dihasilkan oleh pengoperasian pompa sentrifugal pada kecepatan tertentu. 2. Pompa run out adalah aliran maksimum yang dapat dihasilkan oleh pompa sentrifugal tanpa merusak pompa. Pompa sentrifugal dirancang dan dioperasikan terhindar dari kondisi pompa runout atau pengoperasian shut 14 UNIVERSITAS MERCU BUANA
off head. Gambar. Kurva Kinerja Pompa Sentrifugal 2.7. Klasifikasi Pompa Sentrifugal Pompa Sentrifugal dapat diklasifikasikan, berdasarkan : 1. Bentuk Roda Jalan Berdasarkan Kapasitas Fluida Makin besar kapasitas volume fluida yang dipompa, roda jalan dibuat makin lebar, tetapi hal ini terbatas karena adanya kerugian gesekan terhadap kecepatan fluida masuk, kemampuan menghisap yang terbatas dan adanya bahaya kavitasi Gambar. Bentuk Roda Jalan Pompa Sentrifugal 15 UNIVERSITAS MERCU BUANA
2. Jumlah / Susunan Impeller dan Tingkat : Single stage : Terdiri dari satu impeller dan satu casing Multi stage : Terdiri dari beberapa impeller yang tersusun seri dalam satu casing. Multi Impeller : Terdiri dari beberapa impeller yang tersusun paralel dalam satu casing. Multi Impeller Multi stage : Kombinasi multi impeller dan multi stage. 3. Posisi Poros : Poros tegak Poros mendatar 4. Jumlah Suction : Single Suction Double Suction 5. Arah aliran keluar impeller : Radial flow Axial flow Mixed fllow 16 UNIVERSITAS MERCU BUANA
2.8. Pengertian Tambak Tambak dalam perikanan adalah kolam buatan, biasanya di daerah pantai, yang diisi air dan dimanfaatkan sebagai sarana budidaya perairan (akuakultur). Hewan yang dibudidayakan adalah hewan air, terutama ikan, udang, serta kerang. Penyebutan "tambak" ini biasanya dihubungkan dengan air payau atau air laut. Kolam yang berisi biasanya disebut kolam saja atau empang. Contoh tambak udang 17 UNIVERSITAS MERCU BUANA