Rugi-rugi Pompa Analisis Awal Tekno Ekonomi
391
Output = Flow rate head constant
Gambar 9-9. Menentukan Fluid System Ketika melihat sebuah sistem, sangatlah penting untuk menentukan secara jelas
batasan sistem tersebut. Gambar 9-9 menunjukkan sebuah sistem sederhana yang mempunyai fungsi untuk memompakan fluida dari satu reservoir ke reservoir lainnya
yangn terletak pada elevasi yang lebih tinggi. Jika batasan sistem diambil pada kotak yang paling dalam maka dapat dipastikan
bahwa sistem ini sangat efisien dengan mengukur daya input, laju alir F1, dan head ∆P.
Jika batasan sekarang diambil kotak yang tengah maka kejadiannya menjadi lebih jelek. Dapat dilihat bahwa sebagian aliran diputar-balik ke reservoir pertama melalui
pipa by-pass. Data laju alir dari flow meter F1 menjadi tidak dipakai dan sebagian dari fluida yang dipompa terbuang ke tanki pertama lagi.
Jika batasan sistem adalah kotak terluar maka akan didapatkan gambaran yang benar dari kebutuhan sistem pompa ini. Dengan pengukuran laju alir pada F2 akan
diketahui seberapa banyak fluida yang dipompakan yang secara benar sampai ke tanki kedua. Beda tekanan pada throttling valve juga merupakan energi fluida yang
terbuang. Kebutuhan sistem yang benar akan ditentukan dengan melihat tekanan dan laju alir yang mana diperlukan untuk mendapatkan laju alir yang sama dengan
menutup by-pass dan juga melepaskan throttling valve.
Dari uraian ini perlu ditekankan bahwa penentuan boundary dari sistem pompa adalah tahapan yang sangat menentukan dalam usaha optimasi sistem pompa.
Pertanyaan yang mungkin muncul dari contoh di atas adalah mengapa sistem pompa tidak optimal? Untuk menjawab pertanyaan tersebut ada beberapa faktor
yang harus dicermati, seperti: Data dan asumsi-asumsi yang diambil pada sistem pompa tidak benar;
Penambahan faktor keamanan; Penambahan komponen sistem yang baru;
Beban operasional pompa yang meningkat; Perubahan suction head;
Kondisi proses yang dinamis; Kerusakan pada sistem dan pompa;
Adanya pengaturan laju alir.
392
9 9
. .
2 2
. .
3 3
. .
K K
e e
b b
u u
t t
u u
h h
a a
n n
S S
i i
s s
t t
e e
m m
Beberapa kebutuhan sistem system demands adalah konstan terhadap waktu, sebagian yang lain bervariasi. Bahkan pada saat laju alir bervariasi terhadap waktu
mungkin tidak diperlukan untuk mengatur laju alir secara kontinyu. Pompa dapat dinyalakan maupun dimatikan dan apabila ada variasi bisa menggunakan tanki
penampung.
Sebagai contoh adalah sangatlah umum untuk menampung air limbah di dalam sebuah sumur dan akan dimulai memompa keluar pada saat permukaan cairan
mencapai ketinggian tertentu. Ketika air limbah sudah terpompa maka pompa akan dimatikan dan siklus ini akan berulang kembali.
Beberapa sistem pompa mempunyai variasi harian yang besar, yang lainnya bervariasi terhadap musim. Misalnya untuk industri yang laju alir fluidanya bervariasi
terhadap jumlah produk. Untuk mengoptimalkan kondisi ini maka sangatlah penting untuk memahami apa yang sebenarnya diperlukan oleh sistem.
9 9
. .
2 2
. .
4 4
. .
P P
a a
r r
a a
m m
e e
t t
e e
r r
D D
e e
s s
a a
i i
n n
d d
a a
n n
K K
o o
n n
d d
i i
s s
i i
O O
p p
e e
r r
a a
s s
i i
A A
k k
t t
u u
a a
l l
Pompa Sentrifugal umumnya didesain untuk menangani kebutuhan laju alir kondisi maksimalnya kondisi puncak dari satu sistem pompa. Sayangnya kondisi puncak ini
terjadi hanya pada periode waktu yang singkat. Akibatnya pompa sering kali beroperasi pada laju alir yang berkurang dari kondisi desainnya dan ini sering
dilakukan dengan cara throttled.
Sebagai contoh, cooling system harus menanggung beban puncak pada saat cuaca panas tetapi banyak waktu beroperasi pada jam-jam dengan beban rendah, sistem
pompa limbah air yang didesain untuk mampu memompa air hujan pada kondisi curah hujan tinggi.
Gambar 9-10 memperlihatkan kurva variasi pembebanan pada sistem pompa.
Gambar 9-10. Variasi pembebanan pada sistem pompa. Karena kebanyakan sistem didesain untuk laju alir pada beban puncak maka
pompa akan bekerja pada beban parsial hampir sepanjang waktu. Mengoperasikan sistem pada beban parsial umumnya tidak efisien. Terdapat potensi yang besar
393 dalam penghematan energi apabila pompa diganti dengan efisiensi tinggi pada
kondisi operasi yang dekat dengan kondisi aktualnya. Untuk mengatasi kondisi variasi beban di atas, maka berikut ini opsi dalam
optimasi sistem dengan menggunakan 2 buah pompa Gambar 9-11.
a b
Gambar 9-11. Optimasi penggunaan 2 pompa pada beban variasi. Diagram a menunjukkan sebuah pompa beroperasi 2500 jam per tahun pada laju
alir 130 ldetik – total aliran ditunjukkan oleh daerah di dalam curva tersebut.
Sedangkan diagram b menunjukkan jumlah aliran yang sama yang dipompakan oleh 2 buah pompa. Pompa 130 ldetik hanya beroperasi selama 200 jam per tahun dan
sebuah pompa yang lebih kecil dengan rata-rata laju alir 70 ldetik beroperasi selama 5000 jam. Penghematan dengan dua pompa ini diperoleh karena hampir
seluruh fluida yang dipompakan pada laju alir yang lebih rendah.
9 9
. .
2 2
. .
5 5
. .
P P
e e
r r
s s
a a
m m
a a
a a
n n
F F
l l
u u
i i
d d
a a
p p
a a
d d
a a
S S
i i
s s
t t
e e
m m
P P
o o
m m
p p
a a