Pengenalan NPSHr dan NPSHa pada Pompa Sentrifugal- Net Positive Suction Head- (Bagian-1)

Net Positive Suction Head (NPSH) adalah istilah yang sering kita dengar ketika berbicara mengenai pompa sentrifugal. Istilah "Head" mengacu pada satuan energi. Head pompa menandakan banyaknya energi yang ditransfer oleh sebuah pompa ke dalam fluida. Head diukur dalam ketinggian. Namun, di lapangan yang bisa kita ukur adalah tekanan fluida discharge yang keluar dari pompa, melalui pressure gauge.

Kenapa demikian? 

Hal ini dikarenakan tekanan adalah satuan yang mudah untuk diukur jika dibandingkan dengan satuan ketinggian. Namun, manufaktur pompa menggunakan istilah head karena untuk fluida yang memiliki berat jenis (specific gravity) yang berbeda, akan menghasilkan tekanan yang juga berbeda. Ilustrasinya adalah sebagaimana berikut:

Hubungan antara Head dengan tekanan pada discharge

Hubungan antara tekanan dengan head dinyatakan dalam satuan berikut : H = P/d, dimana

H ==> Head, P ==> Pressure dan d ==> massa jenis

Dalam jenis satuan yang lain, dinyatakan sebagaimana berikut:  

H (ft) = 2.31*Pressure (psi)/ specific gravity

Tekanan discharge pompa merupakan akumulasi dari tekanan suction dan juga tekanan yang dihasilkan oleh pompa. Pompa dibuat dengan memperhatikan tekanan suction. Hal ini dikarenakan tekanan suctionlah yang nantinya akan dikonversi menjadi tekanan discharge. Ketidakcukupan dari tekanan suction, akan membuat pompa tidak bisa berjalan dengan baik. Itulah mengapa, muncullah istilah NPSH yang menandakan persyaratan yang harus dipenuhi oleh sebuah pompa khususnya pada bagian suction. Head dari suction harus bernilai positif agar pompa bisa berjalan dengan baik. 

Jika kita melihat arrangement nozzle dari sebuah pompa, nozzle pada bagian suction akan selalu lebih besar jika dibandingkan dengan pada bagian discharge. Hal ini semata-mata supaya fluida yang keluar dari pompa tidak lebih besar dari fluida yang masuk. NPSH adalah jumlah energi yang tersedia di dalam sebuah fluida yang masuk ke dalam pompa. 

NPSH dibagi menjadi dua jenis, yakni:

1. NPSHa (available) ==> NPSH yang dimiliki dalam sebuah sistem pada bagian suction, mencakup perpipaan, reservoir dan juga segala macam koneksinya.

2. NPSHr (required) ==> Energi yang dibutuhkan oleh fluida untuk mengatasi hilang energi karena friksi dari bagian nozzle suction hingga ke bagian mata impeller pompa tanpa menyebabkan perubahan fasa.

Nilai NPSHr ditentukan oleh manufaktur. Agar pompa bisa berjalan dengan baik, maka 

NPSHa > NPSHr

Bagaimana cara menghitung NPSHa? 

Rumusnya adalah sebagaimana berikut: NPSHa = Ha + Hs - Hvp - Hf - Hi

Ha ==> Head atmosfer. Head yang muncul dari tekanan atmosfer. Nilainya sekitar 33.9 ft

Hs ==>  Head static. Ketinggian daripada reservoir ditinjau dari garis tengah pompa. Nilainya bisa negatif ataupun positif bergantung daripada posisi pompa.

Hvp ==> Head vapor. Tekanan uap daripada fluida pada suhu tertentu. Semakin besar suhu, maka head vapor akan semakin besar. Head vapor mengurangi nilai daripada NPSH karena menunjukkan seberapa besar kemungkinan fluida untuk menguap.

Hf ==> Head friction. Hilang tekan dalam perpipaan. Head friction juga mengurangi nilai NPSH.

Hi ==> Head inlet. Safety factor sebanyak 2 ft yang digunakan agar supaya operasi dapat berjalan dengan lebih aman. 

Pada bagian selanjutnya, akan kita bahas mengenai cara menghitung NPSH lewat contoh soal yang sering kita temukan dalam operasional sebuah plant.

Keep Stay Tuned.