Pompa positive displacement bekerja dengan cara memberikan gaya tertentu, berupa energi kinetik, pada volume fluida yang tetap dari sisi inlet menuju titik outlet pompa. Prinsip kerja tersebut sangat berbeda dengan pompa dinamik, yang secara teori pompa positive displacement akan menghasilkan debit aliran yang tetap pada RPM tertentu meskipun tekanan keluaran pompa berubah-ubah. Namun teori ini tidak akan berlaku jika di dalam pompa terjadi kebocoran.
Pompa positive displacement tidak dapat beroperasi dengan sistem control valve di saluran keluarannya. Hal ini dikarenakan pompa positive displacement tidak mengenal sistem excess head seperti pada pompa sentrifugal (baca artikel berikut). Jika pada saluran keluar pompa ada sebuah valve yang berada pada kondisi throttling, yang terjadi adalah tekanan keluaran pompa akan terus meningkat, hal ini dikarenakan prinsip kerja pompa positive displacement yang akan terus menghasilkan aliran fluida yang stabil jika putaran kerjanya tetap. Tekanan keluaran yang terus meningkat akibat throttling tersebut sangat berbahaya terhadap komponen-komponen pompa, dan tidak menutup kemungkinan akan terjadi pecah sehingga aliran fluida yang dihasilkan pompa kembali stabil di titik kerjanya.
Simbol Pompa Positive Displacement
Untuk mengantisipasi hal di atas, jika sekalipun tidak ada control valve di sisi keluaran pompa namun terjadi restriksi yang berlebihan sehingga berpotensi meningkatkan tekanan pompa, maka diwajibkanlah pompa positive displacement untuk menggunakan sistem pressure relief / safety valve yang dipasang di sisi keluaran pompa. Relief valve ini berfungsi untuk memastikan akan selalu terjadi aliran di pompa positive displacement pada saat ia beroperasi, sekalipun terjadi restriksi di sisi keluaran pompa yang dapat meningkatkan tekanan keluaran pompa. Prinsip kerja relief valve ini adalah ia akan membuka dan mengalirkan fluida kerja keluar sistem atau kembali ke inlet pompa pada saat tekanan kerja keluaran pompa naik di nilai tertentu. Relief valve memiliki setting-an tekanan kerja yang dapat diubah-ubah sesuai kebutuhan. Nilai tekanan kerja inilah yang mengatur kapan relief valve harus membuka.
Desain Relief Valve
Kurva Karakteristik Pompa Positive Displacement
Seperti yang telah saya singgung di atas bahwa pompa positive displacement memiliki karakteristik yang sangat berbeda dengan pompa dinamik. Karakteristik pompa positive displacement ditentukan oleh volume kerja pompa yang menjadi tempat “dipindahkannya” fluida kerja. Desain volume kerja pompa adalah tetap pada ukuran tertentu, sehingga pada RPM yang stabil debit aliran fluida pompa ini akan cenderung berada di nilai yang tetap sekalipun head pompa berubah-ubah. Untuk lebih mudah penggambarannya silahkan perhatikan kurva karakteristik pompa positive displacement berikut.
Kurva Karakteristik Pompa Positive Displacement
Perbandingan Pompa Sentrifugal Dengan Pompa Positive Displacement
Selanjutnya mari kita bahas beberapa perbadaan mendasar antara pompa sentrifugal dengan pompa positive displacement. Yang pertama adalah kurva karakteristik kedua pompa tersebut.
Tampak pada kurva di atas bahwa terdapat perbedaan mencolok antara kedua pompa tersebut. Variasi debit aliran fluida pada pompa sentrifugal akan selalu diiringi dengan variasi head pula. Sedangkan pada pompa positive displacement, head pompa yang bervariasi cenderung berada pada nilai debit aliran yang relatif stabil.
Yang kedua adalah pengaruh viskositas fluida terhadap debit aliran fluida. Pada RPM yang tetap pompa sentrifugal cenderung mengalami penurunan debit aliran pada saat viskositas fluida kerja semakin tinggi. Berbeda dengan pompa positive displacement yang debit aliran cenderung naik pada saat viskositas fluida naik. Hal ini dikarenakan semakin tinggi viskositas fluida kerja, maka clearence pompa akan semakin dipenuhi oleh fluida dan mengakibatkan kenaikan efisiensi volumetrik pompa. Atas dasar inilah penggunaan pompa positive displacement sangat cocok digunakan untuk fluida kerja dengan viskositas tinggi, seperti penggunaannya pada sistem hidrolis.
Parameter selanjutnya adalah nilai efisiensi mekanis pompa saat beroperasi pada head yang tinggi. Terlihat bahwa pompa positive displacement lebih baik efisiensi mekanisnya pada saat head pompa tinggi, berbeda dengan pompa sentrifugal yang memiliki titik efisiensi mekanis optimum namun akan turun seiring dengan kenaikan head pompa.
Viskositas fluida kerja juga mempengaruhi efisiensi mekanis pompa sentrifugal dan positive displacement. Semakin kental viskositas suatu fluida kerja, akan semakin turun efisiensi mekanis dari pompa sentrifugal, dikarenakan penurunan kerugian akibat gesekan. Berbeda dengan pompa positive displacement yang justru akan naik efisiensi mekanisnya jika viskositas fluida semakin kental.
eBook Pompa Positive Displacement :
Artikel-Teknologi.com didukung oleh
Pusat Pakaian Dalam
0 Comments