Pompa Rotary Single Rotor

MAKALAH PEMAPARAN POMPA

ROTARY SINGLE ROTORMakalah ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Pompa dan Kompresor

Dosen Pengampu : Danar Susilo Wijayanto, ST., M. Eng.

Disusun oleh:

Anjas Nurcahyo K (K2513003)

Arif Sri Kuncoro (K2513005)

Ary Cahya S (K2513006)

Avif Qoni’ah (K2513007)

Ayu Hasin (K2513008)

Bagus Supriyadi (K2513009)

Bibid Widodo (K2513011)

Danang Surya Ardi A. (K2513012)

Dedi Kurniawan (K2513014)

Dens Berlian Wa’is (K2513015)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2016

i

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadhirat Allah SWT, yang telah

melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya penulis berada dalam keadaan sehat

walafiat sehingga dapat menyelesaikan tugas makalah Pemaparan pompa dengan

judul “Pompa Rotary Single Rotor” yang telah kami susun sedemikian rupa

berdasarkan referensi dari berbagai sumber.

Mata kuliah Pompa dan Kompresor adalah salah satu mata kuliah (MK)

yang wajib ditempuh bagi setiap mahasiswa khususnya di Program Pendidikan

Teknik Mesin, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

Keberhasilan penulisan makalah ini tidak terlepas dari bantuan serta

arahan dari berbagai pihak baik itu secara individu maupun secara umum terutama

bimbingan dan pengarahan yang tulus dan ikhlas dari pembimbing, untuk itu

penulis menyampaikan rasa terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada:

1. Bapak Danar Susilo Wijayanto ST. , M. Eng. selaku dosen Pembimbing.

2. Orangtua yang terus memberikan motivasi.

3. Teman-teman Program Pendidikan Teknik Mesin 2013 yang telah

mendukung dan memberi arahan serta kritikan demi terselesainya makalah

ini.

Penulis menyadari dalam penyusunan makalah ini masih banyak

kekurangan yang terdapat di dalamnya, untuk itu penulis sangat mengharapkan

adanya kritikan dan masukan yang bersifat membangun demi kesempurnaan

makalah ini.

Penulis berharap semoga makalah ini dapat berguna dan bermanfaat bagi

penulis sendiri dan orang lain pada masa-masa yang akan datang.

Surakarta, 11 Maret 2016

Penulis

ii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL --------------------------------------------------------------- i

KATA PENGANTAR ------------------------------------------------------------- ii

DAFTAR ISI ------------------------------------------------------------------------ iii

BAB 1 PENDAHULUAN

A. Latar Belakang ------------------------------------------------------------- 1

B. Batasan Masalah ----------------------------------------------------------- 1

C. Tujuan Penulisan ----------------------------------------------------------- 2

BAB II PEMBAHASAN

A. Definisi Pompa (Pump) --------------------------------------------------- 3

B. Pengertian Pompa Rotary ------------------------------------------------- 5

C. Pengertian Pompa Rotary Single Rotor --------------------------------- 5

D. Prinsip Kerja Pompa Rotary ----------------------------------------------5

E. Jenis-jenis Pompa Rotary Single Rotor --------------------------------- 7

F. Parameter Pompa Rotary ------------------------------------------------- 25

BAB III PENUTUP

A. Simpulan -------------------------------------------------------------------- 28

DAFTAR PUSTAKA -------------------------------------------------------------- 30

LAMPIRAN ------------------------------------------------------------------------- 31

iii

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Pompa adalah suatu alat atau pesawat yang digunakan untuk

memindahkan fluida cair (liquid) dari suatu tempat yang rendah ke tempat lain

yang lebih tingi melalui suatu sistem perpipaan, atau dari suatu tempat yang

bertekanan rendah ke tempat yang bertekanan tinggi, atau dari satu tempat ke

tempat lain yang jauh serta untuk mengatasi tahanan hidrolisnya. Fluida cair

tersebut contonya adalah air, oli atau minyak pelumas, atau fluida lainnya yang

tak mampu mampat. Pada pompa akan terjadi perubahan dari energi mekanik

menjadi energi fluida.

Pompa dapat diklasifikasikan dalam beberapa jenis berdasarkan beberapa

cara yang berbeda, misalnya berdasarkan kondisi kerjanya, cairan yang dilayani

atau dipindahkan, bentuk elemen yang bergerak,jenis penggeraknya, serta

berdasarkan cara mentransfer fluida dari dari pipa hisap ke pipa tekan.

Salah satu jenis pompa yang sering digunakan adalah pompa jenis rotary.

Pompa rotary biasa digunakan untuk memindahkan cairan yang memiliki

kekentalan (viskositas) yang tinggi dari tempat satu ke tempat yang lain.Pompa

Rotary ini diklasifikasinkan menjadi dua yaitu Rotary Single Rotor dan Rotary

Multiple Rotor . Pompa Rotary Single Rotor ini dalam aplikasinya dapat

digunakan sebagai pengendali laju alir volume cairan dengan viskositas yang

bervariasi, aplikasi proses metering, memompa aliran yang bertekanan rendah,

pompa ganda (mixing dan blending), hidrolik, bahan bakar, dan pemberian

minyak pelumas.

B. Batasan Masalah

Berdasarkan latar belakang serta agar pembahasan yang dikaji dalam

makalah ini menjadi terarah dan tidak melebar terlalu jauh, maka penulis

memberikan batasan pembahasan tentang hal yang dibahas, yaitu tentang Pompa

Rotary Single Rotor.

1

C. Tujuan Penulisan

1. Mahasiswa dapat lebih mengetahui tentang pompa (pump) pada umumnya dan

pompa rotary single rotor pada khususnya.

2. Memberikan tambahan referensi bagi mahasiswa.

3. Untuk memenuhi tugas kelompok mata kuliah Pompa dan Kompresor.

2

BAB II

PEMBAHASAN

A. Definisi Pompa (Pump)

Pompa adalah suatu alat yang berfungsi untuk memindahkan zat cair dari

satu tempat ke tempat yang lain atau dari tempat yang rendah ke tempat yang

tinggi. Pompa memiliki dau kegunaan utama, yaitu memindahkan cairan dari satu

tempat ke tempat yang lainnya (misalnya air dari equifer bawah tanah ke tangki

penyimpanan air) dan mensirkulasikan cairan sekitar sistem (misalnya air

pendingin atau pelumas yang melewati mesin-mesin dan peralatan).

Prinsip operasinya pompa adalah memberikan perbedaan tekanan antara

bagian suction (hisap) dan bagian discharge (tekan) dengan mentransfer energi

mekanis dari suatu sumber energi luar (motor listrik, motor bensin atau diesel

ataupun turbin dan lain-lain) untuk dipindahkan ke fluida kerja yang dilayani.

Dengan demikian pompa menaikan energi cairan yang dilayani sehingga cairan

tersebut dapat mengalir dari suatu tempat yang bertekanan rendah ke tempat yang

bertekanan tinggi.

Pada suatu industri, pompa merupakan peralatan penunjang yang sangat

penting. Hal ini karena pompa digunakan sebagai peralatan sirkulasi air

pendingin, sebagai penggerak fluida kerja pada sistem hidrolis, sirkulasi minyak

pelumas pada mesin, dan sebagainya. Selain itu juga digunakan sebagai supply

kebutuhan air bersih, pemadam kebakaran dan lain-lain.

3

Gambar 2.1. Instalasi Pompa

Pada pompa akan terjadi perubahan dari dari energi mekanik menjadi

energy fluida. Pada mesin-mesin hidrolik termasuk pompa, energi fluida ini

disebut head atau energi persatuan berat zat cair. Ada tiga bentuk head yang

mengalami perubahan yaitu head tekan, kecepatan dan potensial.

Pada pompa terdapat sudut-sudut impeler [gambar 2] yang berfungsi

mengangkat zat cair dari tempat yang lebih rendah ketempat yang lebih tinggi

[gambar 3]. Impeler dipasang pada poros pompa yang berhubungan dengan motor

pengerak, biasanya motor listrik atau motor bakar. Poros pompa akan berputar

apabila pengeraknya berputar. Karena poros pompa berputar impeler dengan

sudu-sudu impeller berputar zat cair yang ada didalamnya akan ikut berputar

sehingga tekanan dan kecepatanya naik dan terlempar dari tengah pompa ke

saluran yang berbentuk volut atau sepiral dan disalurkan keluar melalui nosel.

4

Gambar 2.2. Impeler Gambar 2.3. Proses Pemompaan

Jadi fungsi impeler pompa adalah merubah energi mekanik yaitu putaran

impeler menjadi energi fluida (zat cair). Jadi, zat cair yang masuk pompa akan

mengalami pertambahan energi. Pertambahan energi pada zat cair mengakibatkan

pertambahan head tekan, head kecepatan dan head potensial. Jumlah dari ketiga

bentuk head tersebut dinamakan head total. Head total pompa juga bisa

didefinisikan sebagai selisih head total (energi persatuan berat) pada sisi isap

pompa dengan sisi keluar pompa.

Pompa dapat diklasifikasikan dalam beberapa cara yang berbeda, misalnya

berdasarkan kondisi kerjanya, cairan yang dilayani atau dipindahkan, bentuk

elemen yang bergerak, jenis penggeraknya, serta berdasarkan cara mentransfer

fluida dari dari pipa hisap ke pipa tekan.

B. Pengertian Pompa Rotary

Pompa rotari adalah termasuk pompa perpindahan positif yang

komponen pemompanya berputar (rotary), seperti lobe, roda gigi, ulir,vanes,

roller. Pompa perpindahan positif adalah pompa yang cara beroperasinya

dengan mengalirkan cairan secara positif, cairan diambil dari salah satu ujung

(saluran hisap) kemudian dialirkan secara positif ke ujung yang lain (saluran

tekan) atau gerakan mengalirnya cairan bersamaan dengan gerakan

komponen pada pompa (piston, gerigi, dll). Pompa perpindahan positif

biasanya digunakan untuk cairan (fluida) kental (minyak pelumas, bahan

bakar, dll). Cara kerjanya yaitu menghisap zat cair pada sisi isap, zat cair

masuk ke celah atau ruangan tekan diantara komponen pemompaan,

kemudian ditekan sehingga celah semakin kecil selanjutnya zat cair

dikeluarkan melalui sisi buang. Pompa rotari tidak mempunyai katup isap

dan buang, penggunaannya banyak dipakai dengan zat cair yang mempunyai

kekentalan tinggi. Tekanan kerja yang dihasilkan sedang atau lebih rendah

dari pompa torak atau plunger. Laju alirannya stabil tidak berdenyut dengan

kapasitas yang rendah.

C. Pengertian Pompa Rotary Single Rotor

5

Pompa rotary single rotor adalah termasuk pompa positif displacement

yang menggunakan komponen utama sebagai pemompanya yaitu sebuah

rotor yang berputar (rotary), atau dengan kata lain yang bekerjanya hanya

dengan menggunakan satu rotor untuk menggerakan pompa tersebut.

D. Prinsip Kerja Pompa Rotary

Pompa perpindahan positif dikenal dengan caranya beroperasi yaitu

cairan diambil dari salah satu ujung dan pada ujung lainnya dialirkan secara

positif untuk setiap putarannya. Pompa perpindahan positif digunakan secara

luas untuk pemompaan fluida selain air, biasanya fluida kental. Pompa

perpindahan positif selanjutnya digolongkan berdasarkan cara

perpindahannya:

Pompa rotari adalah pompa perpindahan positif dimana energi

mekanis ditansmisikan dari mesin penggerak ke cairan dengan menggunakan

elemen yang berputar (rotor) di dalam rumah pompa (casing). Pada waktu

rotor berputar di dalam rumah pompa, akan terbentuk kantong-kantong yang

mula-mula volumenya besar (pada sisi isap) kemudian volumenya berkurang

(pada sisi tekan) sehingga fluida akan tertekan keluar.

Pompa rotary terdiri dari rongga pemompaan stasioner yang

mengendung unsur memompa berputar yang digerakkan oleh rotasi dari drive

shaft. Pompa rotary tidak membutuhkan inlet atau outlet katup terpisah.

Berdasasarkan hal tersebut pompa rotary dirancang dengan mekanisme

memompa berputar menarik cairan kebagian hisap ke dalam rongga

pemompaan, mengangkutnya melalui elemen pemompaan dan memaksa

bagian debit ke dalam system.

Geometri dari elemen pompa dan rongga pemompaan menentukan

volume cairan dipompa perrevolusi poros. Volume ini disebut perpindahan.

Jenis pompa rotary dikonfigurasi untuk perpindahan tetap, namun dapat

menghasilkan tingkat aliran variable dengan memvariasikan kecepatan poros.

Baling-baling dan piston rotary pompa menghasilkan volume yang variable

6

dengan mengubah geometri intern (yaitu berbagai perpindahan elemen

pemompaan).

Prinsip kerja utama pompa rotari yaitu menggerakkan fluida dengan

menggunakan prinsip rotari. Vakum yang terbentuk oleh rotasi dari pompa

dan selanjutnya menghisap fluida masuk. 

Cara kerja pompa rotari:

1. Cairan masuk sisi isap antara rotor dan idler.

2. Cairan bergerak diantara celah antar gigi, bagian berbentuk bulan sabit

berfungsi sebagai pemisah antara sisi isap dan sisi buang.

3. Setelah rumah pompa hampir dipenuhi cairan, roda gigi membentuk

susunan sedemikian sehingga daerah isap dan daerah buang terpisah.

4. Setelah daerah isap dan buang sepenuhnya terpisah cairan mulai

keluar pada sisi buang.

E. Jenis-jenis Pompa Rotary Single Rotor

Secara umum jenis-jenis pompa rotary single rotor antara lain:

1. Pompa Vane atau pompa baling – baling

a. Pengertian Pompa Vane

7

Gambar 2.4. Vane pump

Sumber : William Walonsky & Arthur Akers, Modern Hydraulics, 1990,103

Vane pump berfungsi untuk membangkitkan tekanan hidraulis.

Dimana pada bagian atas pompa terdapat reservoir yang selalu terisi

air dengan fluida khusus, dan permukaan fluida harus selalu diperiksa secara

teratur, yaitu temperatur fluida, adanya gelembung atau fluida menjadi

keruh. Vane Pump ini merupakan jenis pompa yang dapat menangani cairan

viskositas sedang. Pompa ini unggul dalam viskositas rendah

seperti gas LPG (propana), ammonia, pelarut, alkohol, minyak bahan

baker, bensin dan refrigeran. Pompa ini mempunyai kontak logam untuk

logam internal dan self kompensasi untuk dipakai, sehingga

memungkinkan bagi pompa untuk mempertahankan kinerja puncak

atas cairan pelumas. Meskipun efisiensinya turun dengan cepat,

pompa ini dapat digunakan sampai 500 cps.

Vane Pump tersedia dalam beberapa konfigurasi antara lain :

1) baling - baling geser (kiri) hanya dapat beroperasi untuk jangka waktu

yang singkat dan menangani sejumlah kecil uap.

2) baling-baling yang fleksibel yang hanya dapat menangani

padatan kecil tapi menciptakan vakum yang baik

3) baling-baling berayun, baling - baling putar, dan

4) baling-baling eksternal yang dapat menangani padatan yang

besar

b. Komponen Pompa Vane

8

Gambar 2.5. Komponen Pompa Vane

Sumber : http://www.otomotifproduk.com/2015/10/komponen-vane-pump-

cartridge-assembly.html

Keterangan :

(1) Shaft and bearing, (2) Body, (3) Cartridge assembly, (4) Bolt, (5) Seal,

(6) Pump housing, (7) Pressure plate, (8) Rotor, (9) Cam ring, (10)

Wear plate, (11) Screw, (12) Valve insert, (13) Vane, (14) Alignment

pin

c. Jenis Pompa Vane

Pompa Vane dibedakan menjadi dua jenis yaitu :

1) Fixed Displacement vane pump

a) Balanced Vane Pump

Sebuah pompa vane yang seimbang adalah salah satu yang

memiliki dua intake dan dua port suction dan discharge

diametral berlawanan satu sama lain. Tekanan port yang

berlawanan satu sama lain sehingga keseimbangan hidrolis

dapat tercapai. Salah satu kelemahan dari pompa vane ini

adalah bahwa hal itu tidak dapat dirancang sebagai unit

perpindahan variabel. Ini memiliki perumahan elips yang

membentuk dua ruang pompa yang terpisah di sisi berlawanan

9

dari rotor. semacam ini memberikan tekanan operasi yang

lebih tinggi.

Gambar 2.6. Balanced Vane Pump

Karakteristik Fixed Displacement Vane Pump

Fixed Displacement Vane Pump memiliki karakteristik yaitu

model perpindahan sampai 200 cm3 / r, model tekanan yaitu 280

bar, hanya untuk perpindahan tetap saja, penyalaan awalnya

halus, konstruksi sederhana, minim getaran, mudah perawatan.

Keunggulan

Fixed Displacement Vane Pump memiliki keunggulan yaitu

menghasilkan aliran lebih besar, menghasilkan tekanan yang

lebih besar, tahan lama, volume perpindahan konstan.

b) Unbalanced Vane Pump

Sebuah rotor slotted yang eksentris didukung dalam cam

cycloidal. Rotor terletak dekat dengan dinding cam sehingga

rongga berbentuk bulan sabit terbentuk. Rotor disegel ke cam

oleh dua sisi piring. Vane dan sudu-sudu cam-ring sesuai

dengan slot impeller.

10

Gambar 2.7. Unbalanced Vane Pump

Keunggulan :

Unbalanced Vane Pump memiliki keunggulan yaitu cocok untuk

fluida dengan viskositas rendah pada tekanan yang relatif lebih

tinggi, mengkompensasi untuk memakai melalui perluasan

baling-baling, bisa bekerja pada kondisi kering untuk periode

singkat, bisa memiliki satu segel atau kotak isian, pengembangan

vakum yang baik.

Kelemahan:

Unbalanced Vane Pump memiliki kelemahan yaitu konstruksi

kompleks, tidak cocok untuk tekanan tinggi, tidak cocok untuk

viskositas tinggi.

2) Variable Displacement vane pump

Dalam perpindahan variabel debit pompa dapat diubah dengan

memvariasikan eksentrisitas antara rotor dan pompa cam-ring.

Sebagai eksentrisitas meningkatkan pompa debit meningkat.

Dengan penurunan eksentrisitas debit berkurang dan aliran

minyak benar-benar berhenti ketika rotor menjadi konsentris

untuk memompa cincin cam.

11

Gambar 2.8. Variable Displacement Vane Pump

Variable Displacement Vane Pump Component

Karakteristik yang dimiliki pompa ini yaitu model perpindahan

sampai 100 cm3 / r, model tekanan sampai 160 bar, rangkaian

sederhana, rentang kontrol pompa, rendah kebisingan, biaya

rendah.

Keunggulan

Displacement Vane Pump memiliki keunggulan yaitu kebisingan

yang rendah tetapi lebih tinggi dari pompa ulir, berbagai

pekerjaan 500-1800 r.p.m, aliran semifinal kontinyu, tekanan

kerja antara 50 - 80 bar, motor baling-baling harus memiliki

pegas pengembali untuk baling-baling untuk melawan arus.

d. Prinsip Kerja Pompa Vane

12

Gambar 2.9. Perpindahan aliran dalam Bumbungan (camring)

Sumber : http://nstaklimarab.blogspot.co.id/2011/06/vane-pump-pompa-sudu.html

Berikut perpindahan aliran dalam Bumbungan dan flow rate-nya :

1) Untuk prosedur pengaliran, rotor digerakan sesuai dengan panah

(row) dengan aliran penghisap pada dua sisi (atas dan bawah)

dimana sudu-sudu (4) masih terlalu kecil.

2) Dengan putaran selanjutnya sudu-sudu akan menjadi terisi penuh

dengan oli, ketika sudu-sudu sudah mencapai ukuran

maksimum (jarak maksimum dari ruang gerak dalam dari titik

pusat rotor) maka dipisahkan dari sisi tekan dengan

menggunakan cakram-cakram pengontrol kemudian

dihubungkan dengan sisi yang bertekanan. Sudu-sudu tersebut

didorong ke dalam alurnya mengikuti bentuk kurva cam

ring (bumbungan). Volume sudu sekali lagi menjadi

dipersempit sehingga fluida oli terdorong ke sisi yang bertekanan.

Karena kurva bumbungan (cam ring mempunyai bentuk eksentrik

Ganda), maka setiap sudu akan mengalami duakali proses

pengaliran pada setiap putaran. Pada waktu yang bersamaan ruang hisap

13

dan dua ruang tekan terletak bersamaan, karena poros penggerak

bebas beban secara hidraulik. Tekanan diterapkan dibelakang sudu

(5) dengan demikian penyekatan yang lebih baik dapat dicapai. Walau

demikian, karena geseran tidak dapat meningkat banyak, kedua sudu

pada alur rotor mempunyai ruang yang terletak berlawanan seperti

gambar berikut :

Gambar 2.10. Prinsip Kerja Pompa Vane

Sumber : http://nstaklimarab.blogspot.co.id/2011/06/vane-pump-pompa-sudu.html

Ruang-ruang pada sudu menyebabkan tekanan imbang antara

sisi jalan (running) dan sisi balik (return) .Permukaan dari sudu

menetap sebagai permukaan kontak Untuk tekanan. Tekanan

kontak yang lebih tinggi tidak diperlukan pada sisi hisap. Dengan

demikian akhir dari sudu (6) bebas ke tangki.

e. Aplikasi Pompa Vane

Pada power steering mobil vane pump berfungsi untuk membangkitkan

tekanan hidraulis dan di gerakkan oleh mesin atau motor listrik

f. Keuntungan dan Kerugian

1) Keuntungannya yaitu menangani kecilnya kapsitas pada tekanan

yang relatif lebih tinggi dan mengkompensasi keausan melalui

perpanjangan baling - baling.

2) Kerugian yaitu tidak cocok untuk tekanan tinggi dan tidak cocok

untuk viskositas tinggi.

14

2. Pompa Screw

a. Pengertian Pompa Screw

Pompa sekrup ini mempunyai satu, dua, tiga sekrup yang berputar

dalam rumah pompa yang diam. Tersedia sejumlah besar desain untuk

berbagi penggunaan. Pompa sekrup tunggal mempunyai rotor spiral yang

berputar di dalam sebuah stator atau lapisan (linier) heliks-dalam

(internal-helix-stator). Rotor terbuat dari logam sedangkan helix terbuat

dari karet keras atau lunak, tergantung pada cairan yang dipompkan.

Pompa dua sekrup atau tiga sekrup masing-masing mempunyai

satu atau dua sekrup bebas (idler). Aliran melalui ulir-ulir sekrup,

sepanjang sumbu sekrup, sekrup-sekrup yang berlawanan dapat dipakai

untuk meniadakan dorongan aksial pada pompa.

Umumnya screw pump digunakan untuk transfer liquid dengan

viskositas yang tinggi, memiliki partikel/solid, atau liquid yang mudah

bubble atau berbusa. Prinsip kerja pompa screw ditemukan oleh seorang

engineer perancis bernama Rene Moineau, sehingga sering disebut dengan

Moineau Pump, pada tahun 30-an dan terus dikembangkan hingga

sekarang.

Pompa Moineau terdiri atas sebuah helical metallic rotor yang

berputar didalam elastic helical stator. Rotor terbuat dari hardened steel

yang dikerjakan secara sangat presisi, sedangkan stator terbuat dari

injection-moulded elastomer yang tahan abrasi. Bentuk dan dimensi dari

kedua bagian ini didesain sedemikian rupa sehingga terbentuk rangkaian

ganda ruangan yang tersegel (rongga) ketika rotor bekerja pada stator.

Rongga tersebut berjalan secara axial dari bagian inlet ke bagian outlet

pompa sambil membawa cairan.

15

Gambar 2.11. Pompa Screw

Pompa ini mempunyai kinerja yang cukup baik untuk viskositas

tinggi. Dalam kapasitas yang stabil, penggunaannya baik untuk pemindah

pasokan air, limbah, maupun lumpur.

Sama halnya dengan pompa roda gigi, pompa ulir ini cocok untuk

memompa zat cair yang bersih dan mempunyai sifat pelumasan yang baik.

Secara umum pompa rotary mempunyai kecepatan aliran volum yang

konstan asal kecepatan putarannya dapat dipertahankan tetap. Selain itu

alirannya lebih teratur (tidak terlalu pulsatif). Pompa rotary cocok untuk

operasi pada kisaran tekanan sedang dan untuk kisaran kapasitas dari kecil

sampai sedang.

b. Komponen Pompa Screw

Gambar 2.12. Komponen Pompa Screw

16

c. Prinsip Kerja Pompa Screw

Pada pompa Screw zat cair masuk melalui lubang isap, kemudian

akan ditekan diulir yang memiliki bentuk khusus. Dengan bentuk

tersebut, zat cair akan masuk di ruan antara ulir-ulir ketika ulir berputar,

zat cair terdorong kea rah keluar dari lubang buang.

Karena gerak putar poros ulir fluida akan mengalir dalam arah

aksial. Pompa jenis ini hanya dapat digunakan untuk tekanan pada

saluran kempa lebih rendah dari tekanan pada saluran hisap dan bila

fluida yang dipompa mempunyai kekentalan tinggi. Pada keadaan kering

pompa ini tidak dapat mengisap sendiri, sehingga sebelum digunakan

pompa ini harus terisi cairan yang akan dipompa (dipancing).

Gambar 2.13. Prinsip Kerja Pompa Screw

d. Aplikasi Pompa Screw

Daya hisap dari pompa ini tinggi sampai dengan 8,5m.

Dapat menangani liquid dengan viskositas yang tinggi, benda padat

berisi cairan (Max. 6mm) tanpa merusak benda tersebut. Seperti

positif displacement pump kapasitas berbanding lurus dengan

putaran pompa. Screw Pump memiliki konstruksi yang sederhana

dengan beberapa bagian. Dapat menangani berbagai macam jenis

liquid dari viskositas rendah hingga viskositas tinggi, dari yang

tanpa solid hingga cairan dengan solid (max 6mm). Sangat cocok

untuk industri yang dengan banyak cairan yang harus ditransfer

sehingga efisien dalam penggunaan pompa.

17

Pompa ini bekerja tanpa denyutan atau turbulensi. Hal ini

dapat menangani viskositas tinggi dan kepadatan cair. Viskositas

maksimum dari cairan yang dapat diangkut oleh pompa ini sekitar

200.000 Ps dan dengan kandungan air 50%. Bantalan ditempatkan

eksternal agar cairan tidak terkontaminasi. Beragam bahan dari

bagian komponen memungkinkan untuk menangani semua jenis

cairan, seperti benda yang mempunyai korosif yang tinggi.

Industri-industri yang banyak menggunakan screw pump antara

lain Environmental & Energy, Chemical, Pulp & Paper, Food &

Pharmaceuticals, Mining, Oil & Gas, Dosing Technology.

e. Keuntungan dan Kerugian

1) Keuntungannya yaitu efisiensinya totalnya tinggi (70 % –

80%), kemampuan hisap tinggi, aliran konstan dan lancer,

akurasi volume transfer sangat tinggi, hal ini disebabkan oleh

karakteristik pompa dimana kapasitas alir (flow) tidak

tergantung dari pressure yang dihasilkan tetapi dari kecepatan

putaran pompa, effisiensi tinggi, stabilitas tekanan sangat bagus,

dapat mengangkut cairan yang viskos dan abrasive, mampu

untuk mentransfer cairan yang multiphase, desain sederhana,

pompa dapat beroperasi tanpa valve, arah aliran dapat dibalik

(suction-discharge dapat ditukar, tergantung arah putaran

pompa), getarannya relatif kecil, kapasitas isapnya baik, dapat

beroperasi dalam berbagai posisi (horizontal, vertikal, miring)

2) Kerugiannya yaitu relative lebih mahal karena desainnya perlu

ketelitian dan kepresisian serta toleransi yang tinggi, perubahan

viskositas berpengaruh terhadap performansi, untuk tekanan

tinggi memerlukan elemen pompa yang panjang.

3. Pompa Peristaltik

a. Pengertian Pompa Peristaltik

Pertama kali dipatenkan di Amerika Serikat oleh Eugene Allen

pada 1881. Dipopulerkan oleh ahli bedah jantung Dr. Michael DeBakey,

18

mahasiswa kedokteran pada tahun 1932. Pompa ini menggunakan

semacam selang elastis sebagai saluran fluida kerja. Selang tersebut

ditekan oleh rotor dengan ujung berupa roller sehingga membentuk

gerakan dorongan.

Gambar 2.14. Pompa Peristaltik

Pompa peristaltik awalnya banyak digunakan pada laboratorium-

laboratorium saja, namun seiring dengan pengembangan teknologi karet,

saat ini pompa peristaltic sudah mulai digunakan pada pabrik-pabrik

industri misalnya pabrik minyak.

b. Komponen Pompa Peristaltik

Gambar 2.15. Komponen Pompa Peristaltic

19

Fungsi komponen pompa peristaltic :

a) Shoe biasa disebut roller. Berfungsi sebagai penekan selang

agar fluida dapat mengalir.

b) Wheel yaitu roda atau silinder. Berfungsi sebagai tempat rotor.

c) Cover dan window berfungsi sebagai penutup.

d) Hose atau selang. Berfungsi sebagai tempat atau media untk

mengalirkan fluida.

e) Gear motor berfungsi sebagai motor penggerak yang merupakan

bagian dari rotor.

f) Sheal ring berfungsi sebagai poros atau as yang merupakan

bagian dari rotor.

g) Bearing case berfungsi sebagai bantalan atau penahan pada

rotor.

c. Prinsip kerja Pompa Peristaltik

Pada Pompa Peristaltik zat cair masuk melalui selang/hose kemudian

roller pada stator bergerak menekan selang sehingga di satu sisi terjadi

tekanan yang membuat zat cair keluar dan di sisi lain terjadi kevakuman

sehingga menyedot zat cair pada saluran masuk.

Gambar 2.16. Prinsip Kerja Pompa Peristaltic

20

d. Aplikasi Pompa Peristaltik

Pompa peristaltic ini kebanyakan digunakan pada industri-industri seperti :

1) Perusahaan farmasi

2) Pabrik industri

3) Laboratorium

e. Kelebihan dan Kelemahan

1) Kelebihan pompa peristaltic :

a) Tidak ada kontaminasi

b) Membutuhkan perawatan yang rendah

c) Desain pompa mencegah aliran balik

2) Kelemahan pompa peristaltic :

a) Pipa elastis yang digunakan untuk mengalirkan larutan, akan

mudah rusak atau luka karena sering bergesekan dan tertekan oleh

roller pump serta harga yang relatif mahal

4. Pompa Flexible Impeller/Member

a. Pengertian Pompa Flexible Impeller

Pompa flexibel impeller adala termasuk jenis pompa positif-

displacement rotary single rotor, dengan menggunakan prinsip deformasi

dari vane impeller. Jadi pompa ini menggunakan impeller yang memiliki

sifat elastis. Pompa ini menarik cairan ke rumah melalui suction dan

bergerak menuju discharge dengan laju aliran yang konstan.

Vane impeller yang fleksibel ini memungkinkan sebagai segel yang

rapat pada rumah pompa, membuat pompa self-primming, dan

memungkinkan juga operasi bi-directional. Output dari pompa

inicenderung halus dan lembut dibandingkan dengan pompa

recripoating.

Excellent Self-primming adalah kemampuan pompa untuk

menciptakan tekanan negatif, dan tidak memerlukan priming atau

mengisi jika ada gas atau udara di dalam cairan atau sistem. Sebuah

21

pompa kering memiliki saluran hisap hingga 5 meter dalam beberapa

detik.

Gambar 2.17. Flexible Impeller Pump

b. Komponen Pompa Flexible Impeller

Gambar 2.18. Komponen Flexible Impeller Pump

Keterangan :

1. Suction : saluran masuk fluida

2. Rotor : bagian yang berputar dan memutar impeller

3. Discharge : saluran buang/keluaran fluida

4. Flexible Impeller : impeller yang menarik fluida dari suction

menuju discharge

22

5

1 32

4

5. Casing : sebagai pelindung/penutup rumah pompa.

c. Prinsip Kerja Pompa Fleksible impeller

Pada penampang dalam dari bodi pompa, sebagian kevakuman

dibangkitkan sebagai peningkatan volume alir antara sirip sirip flexible

impeller pada saluran inlet. Hasilnya adalah fluida terhisap menuju

kedalam pompa.

Putaran dari impeller membawa fluida dari inlet menuju ke saluran

outlet. Selama siklus ini, volume pada sirip-sirip impeller tergolong

konstan. Jarak antara sirip-sirip terdiri dari struktur padat non-abrasif

untuk mengalirkan fluida ke dalam pompa tanpa merusak partikel atau

pompa itu sendiri.

Saat fluida dibuang dari pompa secara berkelanjutan, aliran yang

sama ketika sirip-sirip pompa terdorong, maka terjadi penurunan volume

alir diantara sirip-sirip tersebut, seperti ketika hal tersebut mengalami

kontak dengan bagian tipis dari bagian terluar dari dinding bodi pompa.

Gambar 2.19. Prinsip Kerja

d. Keunggulan

1. Pompa dapat bekerja secara halus,

2. Pompa bekerja tanpa dipancing,

23

3. Keuntungan pemasangan (simple dalam pemasangan),

4. Mudah dalam melakukan perawatan.

5. Dapat memompa cairan yang kental.

e. Aplikasi dari pompa rotary tipe flexible impeller

Pompa tipe ini sering digunkan dalam bidang industri, misalnya

industri makan, industri minuman, dan juga industri kimia, karena mampu

memompa cairan (fluida) yang bersifat kental.

5. Pompa Kam Piston

Pompa ini disebut juga pompa plunyer rotari, pompa jenis kam dan

piston ini terdiri dari lengan eksentrik dan lengan bercelah pada bagian

atasnya. Perputaran paras menyebabkan eksentrik menjebak cairan di

dalam rumah pompa. Apabila putaran berlanjut, maka cairan akan

dipaksakan keluar rumah pompa melalaui cairan lubang luar pompa.

Gambar 2.20. Pompa Kam Piston

6. Pompa roda gigi-dalam (Internal-gear Pump)

Jenis ini mempunyai rotor yang mempunyai gerigi dalam berpasangan

dengan roda gigi-luar yang bebas (idler). Sebuah sekat yang berbentuk

bulan sabit dapat digunakan untuk mencegah cairan yang kembali ke sisi

pompa.

24

Gambar 2.21. Pompa roda gigi dalam (internal gear pump)

Prinsip kerja Internal Gear Pump

Gambar 2.22. Aliran fluida dalam internal gear pump

Langkah Kerja :

1. Poros pemutar memutarkan roda gigi kecil, yang selanjutnya

memutarkan roda gigi yang lebih besar. Kedua roda giginya berputar

searah.

2. Gerakan memutar menyebabkan roda gigi terpisah, sehingga

ruangan antara keduanya bebas. Tekanan negatif (vakum)

disebabkan oleh ruang bebas ini, dan tekanan atmospher pada batas

permukaan oli (fluida) dalam tangki menyebabkan fluida tersebut

bergerak tersedot dari tangki menuju pompa. Biasa disebut ‘’isapan

pompa’’.

3. Fluida mengisi ruangan antara kedua roda gigi yang membentuk

ruangan mendekati bentuk bulan sabit , selama gerakan (putaran)

berlangsung.

4. Fluida kemudian didorong menuju sisi tekan

Saran umum untuk penggunaan gear pumps yaitu: untuk mencegah

terjadinya kemacetan dan aus saat pompa digunakan maka zat cair yang

25

dipompa tidak boleh mengandung padatan dan tidak bersifat korosif.

Pompa dengan penggigian luar banyak digunakan untuk memompa

minyak pelumas atau cairan lain yang mempunyai sifat pelumasan yang

baik. Pompa dengan penggigian dalam dapat digunakan untuk memompa

zat cair yang mempunyai kekentalan (viskositas) tinggi, seperti tetes,

sirop, dan cat.

a) Aplikasi Internal Gear Pump.

Penggunaan pompa ini biasanya pada berbagai macam oli bahan bakar

dan pelumas, resin dan polimer, alkohol dan solvent, aspal, bitumen dan

tar, polyurethane foam, food product seperti sirup, coklat atau peanut

butter, cat, tinta dan pigmen, sabun dan surfactant, glycol, fuel injection

application.

b) Keuntungan

Keuntungan Pompa Roda Gigi Dalam yaitu high speed, high pressure,

tidak ada beban yang tinggi pada bearing, tidak berisik jika semua bagian

dimanufaktur dengan baik, desain tersedia dalam berbagai macam

material sesuai kebutuhan.

c) Kerugian

Kerugianya yaitu membutuhkan empat bushing yaitu pada ujung masing-

masing poros gear, tidak cocok untuk bentuk fluida dengan viskositas

tinggi, fixed end clearance.

F. Parameter Pompa Rotary

1. Menghitung daya pompa

P = (Q×ht×ρ )/(60×75)

Keterangan:

P = Daya (hp) liter kg m-2 mnt-1

Q = debit (liter/menit)

Ht = head total (meter)

ρ = massa jenis air ( Kg/m3 )

Contoh soal :

26

Jika diketahui Q = 100 liter/menit (6 m3/jam) h isap = 7 meter dan h tekan

= 15 meter massa jenis air = 1kg/dm3 . Tentukan daya pompa!

Jawab :

P=(100×(7+15)×1 )/(60×75)

P=(2200 )/(60×75)

P = 0,49 hp = 0,5 hp

2. Head

H = v2/2g

Keterangan:

V =kecepatan keliling sudu (m/det)

H=head (m)

3. Momen Puntir (T)

Besar momen puntir yang terjadi pada poros penghubung pompa, dapat

menggunakan pendekatan analisis persamaan:

T = P / n

Keterangan:

T = Momen Puntir pada poros

P = Daya pada pompa

n = Putaran pada poros pompa

4. Perencanaan dasar

Tenaga penggerak pompa Np = (watt)

Tenaga pompa N = ρ.g.Hman. Q (watt)

Tenaga pompa sama dengan tenaga mekanik poros nya

N = Nmp = F x V (watt)

Sedangkan torsi

T = F x R diperoleh persamaan harga torsi: T = 9,55.103N/η

27

5. Efisiensi

Keterangan :

η h : Efisiensi Hidraulis (%)

H : head (m)

Hman : head man (m)

η v : Efisiensi Volumetrik (%)

Qe :Kapasitas Efektif pompa (m3/detik)

Q = kapasitas pompa (m3/detik)

η m : Efisiensi Mekanis (%)

N : Tenaga Pompa (watt)2

Np : Tenaga Penggerak Pompa (watt)

η p : Efisiensi Pompa (%)

28

BAB III

PENUTUP

A. Simpulan

Pompa rotari adalah termasuk pompa perpindahan positif yang

komponen pemompanya berputar (rotary), seperti lobe, roda gigi, ulir,vanes,

roller. Pompa rotary single rotor adalah termasuk pompa positif displacement

yang menggunakan komponen utama sebagai pemompanya yaitu sebuah

rotor yang berputar (rotary), atau dengan kata lain yang bekerjanya hanya

dengan menggunakan satu rotor untuk menggerakan pompa tersebut.

Jenis-jenis Pompa Rotari Single Rotor:

1) Vane Pump

2) Screw Pump

3) Pompa Peristaltik

4) Pompa Feksible Impeller

5) Pompa Kam Piston

6) Pompa Roda Gigi Dalam

Prinsip kerja utama pompa rotari yaitu menggerakkan fluida dengan

menggunakan prinsip rotari. Vakum yang terbentuk oleh rotasi dari pompa

dan selanjutnya menghisap fluida masuk.

1. Kelebihan pompa rotari adalah:

a. Ukuran keseluruhan lebih kecil sehingga lebih ringan.

b. Aliran zat cair yang dihasilkan uniform.

c. Dapat bekerja dengan putaran tinggi sehingga dapat dihubungkan

dengan tenaga penggeraknya.

d. Tekanan yang dihasilkan dapat cukup tinggi.

e. Dapat bekerja pada pengisapan kering.

f. Dapat bekerja dengan berbagai posisi.

29

Efisiensi yang tinggi karena secara natural ia mengeluarkan udara dari pipa

alirannya, dan mengurangi kebutuhan pengguna untuk mengeluarkan udara

tersebut secara manual.

2. Kekurangan pompa rotari adalah:

a. Bekerja tidak maksimal apabila digunakan untuk cairan yang

bercampur zat padat.

b. Karena sifat alaminya maka clearence antara sudut putar dan sudut

pengikutnya harus sekecil mungkin, dan mengharuskan pompa berputar

pada kecepatan yang rendah dan stabil. Apabila pompa bekerja pada

kecepatan yang terlalu tinggi, maka fluida kerjanya justru dapat

menyebabkan erosi pada sudu-sudu pompa. 

DAFTAR PUSTAKA

30

William Walonsky & Arthur Akers, Modern Hydraulics, 1990,103

http://nstaklimarab.blogspot.co.id/2011/06/vane-pump-pompa-sudu.html

http://www.otomotifproduk.com/2015/10/komponen-vane-pump-

cartridge-assembly.html

http://artikel-teknologi.com/macam-macam-pompa-positive-

displacement/

https://www.academia.edu/6217742/Pengertian-dan-klasifikasi-pada-

pompa

http://java-borneo.blogspot.co.id/2011/05/screw-pump.html

http://www.inoxpa.com/products/product/flexible-impeller-pump-rf

http://www.spxflow.com/en/johnson-pump/pc-flexible-impeller/

https://www.youtube.com/watch?v=Asa6miVcUKA

http://www.manufacturingchemist.com/news/article_page/

Peristaltic_pumps__advantages_and_applications/74693

LAMPIRAN

31

TANYA JAWAB :

1. IHSAN FIRDAUS : Apa aplikasi dari pompa Peristaltik?

Jawab : AYU HASIN : pompa peristaltic biasanya digunakan dalam

laboratorium. Dalam melakukan eksperimen digunakan pompa

peristaltic untuk memindahkan fluida karna lebih mudah. Misalnya

untuk memindahkan cairan NaCl sebanyak 5ml, dengan

menggunakan pompa ini akan lebih mudah karena bias diatur berapa

fluida uyang dikeluarkan jika dengan menggunakan pipet biasanya

lebih lama karena harus bolak balik memindahkan dari wadah satu

ke yang lain yang digunakan untuk eksperimen.

2. TUTUKO FIRDANI : Mengapa pompa rotary tipe screw memiliki

getaran yang relative kecil? Bagaimana jika dibandingkan dengan

pompa sentrifugal.

Jawab : ARY CAHYA SETYAWAN : pada pompa rotary, potensi

timbulnya tekanan relative lebih kecil, sehingga getaran yang

ditimbulkan juga relative lebih kecil. Ketika elemen didalam rumah

pompa berputar maka akan menyebabkan penurunan tekanan pada

saluran hisap, kemudian fluida akan mengalir masuk kedalam rumah

pompa dan mengisi ruang kosong yang ditimbulkan oleh rotor yang

berputar. Pada pompa rotary tipe screw, tekanan yang timbul juga

relative kecil karena tekanan tersebut ditimbulkan oleh tarikan

impeller yang berputar, bukan dorongan oleh impeller. Jadi misalkan

terjadi getaran relative lebih kecil dibandingkan dengan pompa

sentrifugal.

3. RAFLI RISKI ARIEF : Bagaimana jika pompa rotary single rotor

disusun secara seri dan pararel? Apakah bisa dan ada pengaruhnya?

Jawab : DENS BERLIAN WAIS :

Jawaban yang benar adalah Prinsip dasar pompa itu adalah untuk

mencari Head maksimal dan Kapasitas (debit) maksimal dengan

berbagai cara termasuk melakukan penggabungan secara SERI

maupun PARAREL. Jadi seperti pompa pada umumnya bahwa

32

pompa rotary baik dirangkai secara SERI atau PARAREL tetap

berpengaruh pada Head dan Kapasitas, karena tujuanya adalah untuk

kedua hal tersebut. By DEDI KURNIAWAN.

33