Membaca Kurva Karakteristik Pompa : Head Pompa

Meskipun telah beberapa kali kita membahas mengenai pompa dalam blog ini, masih banyak hal mendasar yang belum tercover dan belum disajikan secara lebih runtut. Oleh karena itu, saya memutuskan untuk memulai kembali pembahasan mengenai pompa.

Seringkali, kita melakukan suatu prosedur tanpa kita bisa menjelaskan atas dasar apa prosedur tersebut dilakukan. Pun, kaitannya dengan pompa. Pembahasan dalam blog ini akan lebih dititikberatkan pada penggunaan pompa sentrifugal. Alasannya sederhana, pompa sentrifugal sangat umum sekali digunakan. Pompa sentrifugal banyak digunakan pada bagian utilitas pabrik karena umumnya fluida yang ditransfer memiliki viskositas yang tidak tinggi, misalkan air.

Sebelum melangkah lebih lanjut, alangkah lebih baiknya membaca lagi post tentang pompa sentrifugal yang pernah saya tulis sebelumnya. Bisa dilihat disini.

Langsung saja, mari kita tengok kurva karakteristik pompa berikut :

Kurva karakteristik pompa

Diatas disajikan sebuah kurva karakteristik pompa fire water. Pompa ini, sesuai namanya, dipakai dalam keadaan darurat, yakni ketika terjadi kebakaran.

Kita lihat, pada bagian sebelah kiri menunjukkan kilowatts dan juga total head dalam meters. Kilowatts berarti menyatakan mengenai daya yang terpakai. Semakin tinggi load/beban kerja, tentu akan butuh tenaga lebih besar untuk menggerakkan pompa dalam putaran yang sama. Beban kerja dalam hal ini ditanyatakan dalam flow rate liquid yang ditransfer.

Secara rinci bisa dinyatakan : Flow rate naik menyebabkan Beban kerja naik sehingga Daya naik

Bagaimana bisa mendapatkan nilai flowrate yang berbeda-beda sehingga kurva karakteristik pompa tersebut bisa dibuat? Mudah saja, salah satunya dengan men-throttle discharge pompa.  Otomatis akan membatasi flow rate yang keluar.

Kemudian, apa itu total head yang dinyatakan dalam meter? Mari simak gambar berikut

Total head

Dari gambar diatas dapat kita ketahui, head adalah ukuran tinggi fluida. Total head (Ht) sendiri didefinisikan sebagai head discharge (hd) dikurangi dengan head suction (hs).

 Ht = hd – hs.

Disini, juga berlaku ketentuan, semakin tinggi head suction, maka akan semakin tinggi pula head discharge, dan sebaliknya. Ada kalanya, head juga dinyatakan dalam satuan tekanan. Hal ini dilakukan, jika kita sudah mengetahui fluida apa yang akan dipakai. Untuk fluida yang berbeda akan memberikan tekanan head yang berbeda-beda. Bagaimana total head, jika kita mengambil air dari sumur. Tentu saja, perhitungannya adalah sebagai berikut : Ht = hd – (-hs) = hd +hs.

Oke, lanjut ke persoalan kurva karakteristik. Kenapa total head semakin menurun ketika flow rate bertambah?

Flow and head

Jika kita memasang selang setinggi mungkin pada discharge pompa dan kemudian menyalakan pompa tersebut, akan sampai pada keadaan bahwa fluida hanya bisa mencapai tinggi tertentu, tanpa adanya aliran keluar. Nah, jika kita kurangi ketinggian selang, tentu saja fluida akan keluar. Semakin rendah, maka akan semakin banyak flow rate. Tentu saja kita masih ingat percobaan waktu SD dulu, seperti dibawah ini: 

Pressure vs Depth

Nah, bisa kita ibaratkan seperti gambar diatas. Semakin kebawah, akan semakin kuat jetnya. Dalam artian kecepatan fluida keluar. Sebagaimana kita tahu flowrate atau laju alir adalah kecepatan fluida (v) dikali dengan luas permukaan (A). Maka, jika kecepatan fluida naik menyebabkan flowrate juga naik.

Nah, sekarang kita sudah mengetahui hubungan antara daya dengan flowrate dan juga total head dengan flowrate. Hubungan antara flowrate dengan total head inilah yang menjadi bagian penting dalam ketentuan kita membeli suatu pompa. Dalam artian awam, berapa jauh lintasan fluida akan disalurkan dari tempat A ke tempat B (total head) dan berapa laju alir yang dibutuhkan untuk proses selanjutnya (flow rate). Maka dari itulah data karakteristik pompa dibutuhkan sebagai pertimbangan pemilihan pompa.