MATPEL DPTM KELAS X KD 3.7 DAN 4.7 BAGIAN 2

 TENAGA MESIN FLUIDA

A. MACAM-MACAM DAN KOMPONEN MESIN TENAGA FLUIDA

1. Macam-macam Mesin Tenaga Fluida 

2. Kontruksi Pada Mesin Kompresor

(No 1 dan 2 dimuat di MATPEL DPTM KELAS X KD 3.7 DAN 4.7 BAGIAN 1)

3. Karakteristik Mesin Tenaga Fluida

    Berikut ini karakteristik mesin tenaga fluida :

a. Karakteristik Mesin Kompresor Radial/Sentrifugal

     Karakteristik kompresor sentrifugal secara umum sebagai berikut :

    1) Aliran discharge uniform.

    2) Kapasitas tersedia dari kecil sampai besar.

    3) Mampu memberikan unjuk kerja pada efisiensi yang tinggi dengan beroperasi pada range tekanan dan kapasitas yang besar.

   Kompresor ini umumnya beroperasi pada putaran tinggi, di atas 3000 rpm digerakkan oleh motor listrik atau turbin uap. Untuk tekanan discharge (keluaran) yang tinggi di pakai kompresor bertingkat banyak    (impellernya lebih dari satu). Ada juga kompresor yang mempunyai aliran isap bertingkat lebih dari satu dengan pendingin antara ( intercooler).

       Kompresor sentrifugal pada dasarnya mempunyai keuntungan dan kerugian sebagai berikut:

1) Keuntungan Kompresor Sentrifugal

a) Mampu beroperasi dalam jangka waktu yang lama.

b) Kapasitas dan tekanan mudah diatur (baik dengan discharge valve atau dengan variabel speed).

c) Aliran secara kontinu dan seragam.

d) Vibrasi atau getaran relatif rendah.

2) Kerugian Kompresor Sentrifugal

a) Konstruksinya lebih rumit (perlu ketelitian dalam pemasangannya agar efisiensi dapat dipertahankan).

b) Sangat peka terhadap sifat udara atau gas.

c) Biaya investasi relatif lebih tinggi.

b. Karakteristik Mesin Pompa

1) Karakteristik Pompa Berdasarkan Head

       Setiap pompa yang dibuat oleh produsen memiliki karakteristik yang berbeda-beda sesuai dengan fungsi dan desain pembuatannya. Hal ini dipengaruhi oleh ukuran besar dan desain pompa, ukuran dari diameter impeller, serta besar putaran operasionalnya. Karakteristik sebuah pompa ditunjukkan melalui sebuah kota head vs debit pompa.

Gambar 1.1 Kurva head vs flow rate pompa

   Kurva karakteristik pompa di atas juga bisa dikenal di dunia engineering dan industri sebagai kurva performa pompa. Jika pada sebuah pompa tertentu dijaga konstan putaran porosnya maka kita dapat menggeser kurva performansinya dengan cara memvariasikan besar diameter impellernya.

Gambar 1.2 Head vs capacity pompa dengan diameter impeller bervariasi

       Begitu pula jika kita menjaga diameter impeller pompa pada kondisi konstan, lalu kita memvariasikan besar putaran porosnya, maka kita juga dapat menggeser kurva performansi pompa ke kanan maupun ke kiri.

Gambar 1.3 Head vs capacity dengan putaran poros bervariasi

     Pemvariasian kondisi pompa di atas memang tampak kurang lazim. Namun, di dunia industri hal tersebut menjadi hal yang lumrah. Pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap misalnya, pompa utama yang menyuplai air menuju boiler harus dapat memvariasikan besar debit air yang dikeluarkan sesuai dengan kebutuhan uap air yang akan diproduksi boiler. Perubahan beban listrik maka kebutuhan uap airnya juga berbeda-beda. Pemvariasian putaran pompa menjadi solusi yang masuk akal untuk digunakan pada industri.

2) Karakteristik Mesin Pompa

    Karakteristik cari pompa sentrifugal merupakan hubungan antara tekanan yang dibangkitkan (head) dengan kecepatan aliran volume (kapasitas). Karakteristik dapat juga menyertakan kurva efisiensi dan harga brake horse power-nya. Karakteristik pompa sentrifugal dapat digambarkan dalam kurva karakteristik yang melukiskan jalannya lintasan dan besaran-besaran tertentu terhadap besaran kapasitas, besaran-besaran itu adalah:

  Karakteristik pompa berbeda-beda berdasarkan pada jenis pompa, putaran spesifik, dan pabrik pembuatnya. Contoh karakteristik sebuah pompa dapat digambarkan dalam gambar dibawah ini titik kurva kurva karakteristik yang menyatakan besarnya head total pompa daya poros dan efisiensi pompa terhadap kapasitas. kurva performansi tersebut pada umumnya digambarkan pada putaran tetap titik kurva efisiensi terhadap kapasitas dari pompa sentrifugal umumnya berbentuk lengkung seperti kurva berikut ini:

Gambar 1.4 Kurva head, efesiensi, dan daya

  Dari grafik di bawah ini terlihat bahwa kurva head kapasitas menjadi semakin curam pada pompa dengan harga NS yang semakin besar. di sini haid pada kapasitas 0 (shut of head) semakin tinggi pada ns yang semakin besar. Kurva daya terhadap kapasitas mempunyai harga minimum bila kapasitas aliran sama dengan nol pada pompa sentrifugal dengan ns kecil. Kurva efisiensi terhadap kapasitas dari pompa sentrifugal umumnya berbentuk mendekati busur lingkaran. harga efisiensinya hanya sedikit menurun bila kapasitas berubah menjauhi harga optimumnya. Dalam memilih pompa yang tepat bagi keperluan tertentu karakteristik pompa seperti diuraikan diatas sangat penting untuk diperhatikan dan dipertimbangkan.

Gambar 1.5 Kurva karakteristik pompa volut

Gambar 1.6 Kurva karakteristik pompa aliran aksial

Gambar 1.7 Kurva karakteristik pompa aliran campuran

3) Karakteristik Mesin Pompa Aksial

   Karakteristik dari pompa aksial memiliki perbedaan dengan pompa sentrifugal. Seperti yang terlihat pada gambar di atas kurva head kapasitas dari pompa aksial menunjukkan kenaikan yang signifikan jika valve ditutup/kapasitas alir dikurangi pada kecepatan putaran motor yang konstan. Selain itu, terlihat juga suatu ketidak stabilan pada head total di sekitar 140%-160% dengan acuan head 100% adalah titik pada saat efisiensi tinggi. Daya yang dikonsumsi motor (brake horse power) pada saat valve tertutup penuh mencapai nilai maksimum, berbeda dengan pompa sentrifugal dimana pada saat balap ditutup, daya yang dikonsumsi motor bernilai minimum. Hal ini yang mnjadi

 alasan perbedaan teknis dalam mengoperasikan pompa aksial dengan pompa sentrifugal dari keadaan awal yang diam.

Gambar 1.8 Kurva kinerja pompa aksial

B. CARA KERJA MESIN TENAGA FLUIDA

( BERSAMBUNG KE BAGIAN 3)