BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Pompa adalah suatu alat yang digunakan untuk memindahkan suatu cairan dari suatu tempat ke tempat lain dengan cara menaikkan tekanan cairan tersebut. Kenaikan
tekanan cairan tersebut digunakan untuk mengatasi hambatan-hambatan pengaliran. Hambatan-hambatan pengaliran itu dapat berupa perbedaan tekanan, perbedaan
ketinggian atau hambatan gesek. Klasifikasi pompa secara umum dapat diklasifikasikan menjadi 2 bagian yaitu pompa kerja positif positive displacement
pump dan pompa kerja dinamis non positive displacement pump. Salah satu jenis pompa kerja dinamis adalah pompa sentrifugal yang prinsip kerjanya mengubah
energi kinetik kecepatan cairan menjadi energi potensial dinamis melalui suatu
impeller yang berputar dalam casing. Pada Instalasi Pengolahan Air IPA,sebagian
besar pompa yang digunakan ialah pompa bertipe sentrifugal. Gaya sentrifugal ialah sebuah gaya yang timbul akibat adanya gerakan sebuah benda atau partikel melalui
lintasan lengkung melingkar.
Pompa sentrifugal merupakan pompa
kerja dinamis
yang paling banyak digunakan karena mempunyai bentuk yang sederhana dan harga yang relatif murah.
Keuntungan pompa sentrifugal dibandingkan jenis pompa perpindahan positif adalah
gerakan impeler yang kontinyu menyebabkan aliran tunak dan tidak berpulsa ,keandalan
operasi tinggi disebabkan gerakan elemen yang sederhana dan tidak adanya katup- katup,kemampuan untuk beroperasi pada putaran tinggi, yang dapat dikopel dengan
motor listrik, motor bakar atau turbin uap ukuran kecil sehingga hanya membutuhkan ruang yang kecil, lebih ringan dan biaya instalasi ringan,harga murah dan biaya
perawatan murah.
2.1 Dasar-dasar Pemilihan Pompa
Dasar pertimbangan pemilihan pompa, didasarkan pada sistem ekonomisnya, yakni keuntungan dan kerugian jika pompa tersebut digunakan dan dapat memenuhi kebutuhan
pemindahan fluida sesuai dengan kondisi yang direncanakan. Yang perlu diperhatikan dalam pemilihan jenis pompa adalah fungsi terhadap
instalasi pemipaan, kapasitas, head, viskositas, temperature kerja dan jenis motor penggerak. Kondisi yang diinginkan dalam perencanaan ini adalah:
a. Kapasitas dan head pompa harus mampu dipenuhi.
b. Fluida yang mengalir secara kontinu.
c. Pompa yang dipasang pada kedudukan tetap.
d. Konstruksi sederhana.
Universitas Sumatera Utara
e. Mempunyai efisiensi yang tinggi.
f. Harga awal relatif murah juga perawatannya.
Melihat dan mempertimbangkan kondisi yang diinginkan dalam perencanaan ini, maka dengan mempertimbangkan sifat pompa dan cara kerjanya, dipilih pompa
sentrifugal dalam perencanaan ini, karena sesuai dengan sifat pompa sentrifugal, yakni :
a. Aliran fluida lebih merata.
b. Putaran poros dapat lebih tinggi.
c. Rugi-rugi transmisinya lebih kecil karena dapat dikopel langsung dengan otor
penggerak. d.
Konstruksinya lebih aman dan kecil. e.
Perawatannya murah.
2.2 Head Pompa
Head pompa adalah energi yang diberikan ke dalam fluida dalam bentuk tinggi tekan. Dimana tinggi tekan merupakan ketinggian fluida harus naik untuk memperoleh jumlah
energi yang sama dengan yang dikandung satu satuan bobot fluida pada kondisi yang sama. Untuk lebih jelasnya perhitungan dari head pompa dapat dilihat pada gambar 2.13 berikut ini.
Gambar 2.1. Prinsip hukum Bernoulli Pada gambar ini terdapat dua buah titik dengan perbedaan kondisi letak, luas
penampang, tekanan serta kecepatan aliran fluida. Fluida kerja mengalir dari kondisi pertama titik 1 ke kondisi yang kedua titik 2, aliran ini disebabkan oleh adanya
suatu energi luar . Energi luar ini terjadi merupakan perbedaan tekanan yang terjadi
pada kedua kondisi operasi titik 1 dan 2, atau = - .Q
Sedangkan pada setiap kondisi tersebut terdapat juga suatu bentuk energi, yaitu energi kinetik E
k
dan energi potensial E
p
atau dapat dituliskan sebagai berikut :
- Untuk titik 1 :
Energi yang terkandung E
1
= E
k1
+ E
p1
= m
1
. + m
1
.g.h
1
Universitas Sumatera Utara
- Untuk titik 2 :
Energi yang terkandung E
2
= E
k2
+ E
p2
= m
2
. + m
2
.g.h
2
Dan hubungan dari kondisi kerja ini adalah E
o
= E
2
- E
1
, atau dapat dituliskan: P
2
-P
1
.Q = [ m
2
. + m
2
.g.h
2
] - [ m
1
. + m
1
.g.h
1
] P
2
-P
1
.Q = { m
2
. - m
1
. + m
2
.g.h
2
- m
1
.g.h
1
}…......…1 Dimana :
Q = A . V = Konstan M
= ρ . A . V , dimana ρ
1
= ρ
2
Sehingga persamaan 1 di atas dapat dituliskan sebagai berikut : P
2
-P
1
A.V = [ρ.A.V
3 2
- ρ.A.V
3 1
] + ρ.A.V.gh
2 -
h
1
P
2
-P
1
= ρ - +ρ.gh
2
h
1
……………………………..2 Jika ρ kgm
3
. g ms
2
= γ Nm
3
, maka persamaan 2 dapat disederhanakan menjadi :
= + h
2
-h
1
Atau persamaan untuk mencari head pompa digunakan hukum Bernoulli yaitu :
+ + Z
1
+ H
p
= + + Z
2
+ H
L
Maka : H
P
= +
+ Z
2
- Z
1
+ H
L
Dimana : adalah perbedaan head tekanan.
adalah perbedaan head kecepatan Z
2
- Z
1
adalah perbedaan head potensial H
L
adalah kerugian head head losses Dari rumus di atas dapat dilihat bahwa head total pompa diperoleh dengan
menjumlahkan head tekanan, head kecepatan, head potensial, dan head losses yang timbul dalam instalasi pompa. Sementara head losses sendiri merupakan jumlah
kerugian head mayor h
f
dan kerugian head minor h
m
. H
L
= h
f
+ h
m
2.3 Putaran spesifik