Mengenal Jenis Impeller Pompa Sentrifugal

Ketika pompa sentrifugal digunakan dalam suatu aplikasi atau pekerja, kinerjanya jelas dipengaruhi oleh salah satu komponen terpenting yakni impeller pompa sentrifugal. Itulah mengapa, setiap kali terjadi kendala dengan pompa sentrifugal hal pertama yang dilakukan adalah mengecek kondisi impeller. 

Sekilas Tentang Impeller Pompa dan Fungsinya

Impeler (sering ditulis impeller atau impellar) merupakan perangkat dalam pompa berputar yang dirancang untuk mengubah aliran dan/atau tekanan cairan, gas, dan uap. Impeller terdiri dari baling-baling (biasanya berbentuk bilah) yang disusun mengelilingi poros tengah. Ketika poros dan baling-baling berputar, impeller akan menyedot cairan atau gas kemudian mendorongnya keluar ke sisi lain.  

Sebagai elemen utama dalam pompa sentrifugal, impeller pompa datang dari berbagai bentuk dan ukuran. Keberagaman jenis impeller pun sangat menentukan pengaplikasian dan pertimbangan yang berbeda.

Impeller mentransfer torsi atau gerakan rotasi dari motor, turbin uap, dan semua jenis penggerak yang digunakan pada pompa ke media yang dipompa. Konstruksi impeller pompa mencakup beberapa lapisan dan sebagian besar disertai selubung depan dan/atau belakang yang mendorong fluida ke casing pompa.

Impeller pompa bekerja menggunakan baling-baling yang menggerakkan dan mengarahkan fluida dari pusat menuju ujung baling-baling. Gaya sentrifugal akan terinduksi sehingga terjadi peningkatan tekanan yang berdampak pada  tekanan diferensial akhir. Dari cara kerja ini, terlihat bahwa bentuk dan ukuran yang berbeda akan menentukan efisiensi pemompaan.

Baca juga: Sekilas Tentang Centrifugal Pump dan Fungsinya

Cara Kerja Impeller Pompa Sentrifugal

Ketika fluida atau gas memasuki impeller pompa, media tersebut terperangkap diantara baling-baling impeller dan dinding pompa sehingga kecepatannya meningkat saat bergerak dari mata impeller (pusat) menuju diameter luar impeler. Begitu media mencapai titik tertentu yang paling dekat dengan diameter luar, kecepatannya tiba-tiba berkurang dan mengalami peningkatan tekanan yang sama (menurut prinsip Bernoulli). 

Media menjadi lebih bertekanan saat dikeluarkan dari impeller dan keluar dari lubang pompa. Berdasarkan prinsip-prinsip operasi ini, dapat dilihat bahwa kecepatan rotasi impeller pompa (mempengaruhi kecepatan) dan ketinggian baling-baling (mempengaruhi tekanan dan kemungkinan pembentukan ruang hampa) sangat menentukan tekanan dan aliran keluaran pompa.

Jenis Impeller Pompa Sentrifugal

Karena impeller merupakan integral dari pompa sentrifugal maka tidak salahnya mengulas sekilas mengenai pompa ini. 

Pompa sentrifugal merupakan jenis pompa yang paling populer dan umum digunakan untuk transfer cairan. Pompa ini merupakan pompa yang menggunakan impeller yang berputar untuk memindahkan air atau cairan lain dengan menggunakan gaya sentrifugal. Pompa sentrifugal umumnya dirancang untuk cairan dengan viskositas relatif rendah seperti air atau minyak ringan.

Aplikasi pompa sentrifugal umumnya untuk mengirimkan cairan dari satu lokasi ke lokasi lain di berbagai kebutuhan. Keunggulannya terletak pada kemampuan distribusi cairan dalam jumlah besar, memberikan laju aliran yang sangat tinggi (yang dapat bervariasi dengan perubahan Total Dynamic Head (TDH) dari sistem perpipaan tertentu) dan memiliki kemampuan untuk menyesuaikan laju alirannya. 

Saat bekerja, pompa sentrifugal sangat dipengaruhi oleh impeller. Jika komponen ini mengalami kendala maka keseluruhan sistem kerja pompa akan terganggu. Ada lima desain impeller utama dalam konstruksi pompa sentrifugal saat ini. Jenis impeller yang berbeda ini digunakan dengan keunggulan masing-masing pada berbagai jenis aplikasi.

1. Impeller Terbuka

Impeller terbuka memiliki baling-baling yang terpasang pada mata atau hub yang terhubung ke poros pompa. Karakteristik utama dari jenis impeller pompa ini adalah tidak ada selubung atau dinding yang mengelilingi bagian depan maupun belakang baling-baling sehingga membuat impeller terbuka lebih rentan terhadap kerusakan baling-baling daripada impeller tertutup.

Beberapa keuntungan impeller terbuka adalah penanganan padatan tersuspensi yang relatif lebih mudah dibandingkan beberapa jenis impeller lainnya. Selain itu, jenis ini juga mudah dibersihkan dan diperbaiki karena tidak memiliki selubung.

2. Impeller Semi-Terbuka

Impeller semi-terbuka merupakan impeller pompa sentrifugal yang menambahkan selubung atau pelat ke bagian belakang impeller yang berfungsi meningkatkan kekuatan baling-baling secara mekanis. Anatomi tersebut menjadikan impeller jenis ini sebagai kombinasi antara impeller terbuka dan impeller tertutup. 

Impeller semi-terbuka dengan efisiensi sedang digunakan pada sebagian besar pompa sentrifugal ukuran rata-rata. Meskipun tidak sebagus impeler terbuka dalam menangani padatan tetapi lebih baik daripada impeller tertutup untuk jenis pekerjaan yang sama. 

Kekurangan utama dari jenis ini adalah adanya celah antara impeller dengan casing pompa yang cukup besar sehingga sebagian cairan yang masuk justru kembali ke awal resirkulasi baling-baling dan akhirnya tergelincir. Masalah ini membuat impeller semi-terbuka kurang efektif di beberapa aplikasi.

3. Impeller Tertutup

Impeller tertutup merupakan jenis impeller pompa sentrifugal yang memiliki selubung di bagian belakang dan depan baling-baling impeller. Hal ini membuatnya menjadi impeller dengan konstruksi mekanis yang lebih kokoh.

Keunggulan dari impeller pompa jenis tertutup adalah bekerja efisien dalam memompa fluida cair. Kelemahannya, dengan desain yang rapat tersebut membuat impeller ini tidak efisien saat menangani padatan tersuspensi karena rentan tersumbat. 

4. Impeller Vortex

Meskipun bentuknya sangat mirip dengan impeller semi-terbuka, impeller vortex berbeda dalam bentuk dan keunggulan tertentu saat diaplikasikan. Impeller vortex memiliki lebih banyak ruang antara impeller dan casing sehingga menciptakan pusaran dalam fluida. Dengan demikian, sangat bagus digunakan dalam memompa fluida kental seperti air limbah.  

5. Impeller Screw

Satu langkah maju dari vortex impeller dalam kemampuan penanganan fluida yang solid adalah impeller screw. Desainnya lebih selaras dengan saluran progresif yang memungkinkan padatan dapat ditangani secara terbuka saat berputar. 

Impeller ini memiliki rasio geser yang rendah, sehingga cocok untuk aplikasi khusus yang rentan terhadap pemompaan. Efisiensi tinggi, sifat anti-penyumbatan, dan geser rendah membuatnya ideal untuk aplikasi spesifik tertentu yang umumnya digunakan pada pompa end-suction.

6. Impeller Chopper

Impeller Chopper atau Cutter impeller adalah impeller yang dimodifikasi untuk bekerja dalam aplikasi tertentu di mana penggunaan mekanisme pereduksi padat diperlukan untuk kinerja yang lebih optimal. 

Saat bekerja, impeller ini akan mengurangi ukuran padatan terlebih dahulu dengan cara diparut sehingga ketika dipompa tidak terjadi penyumbatan. Satu-satunya masalah dari jenis impeller ini adalah ketahanannya karena semakin sering berhubungan dengan partikel padatan maka semakin cepat pula mengalami keausan.

Tips Memilih Impeller Pompa Sentrifugal

Memilih jenis impeller yang tepat penting untuk mencapai kinerja efektif dan fungsi pompa yang efisien. Osmo Marina menyediakan berbagai jenis impeller lengkap dengan panduan dan jasa pemasangan ke dalam pompa. 

Faktor penting lainnya yang perlu diperhatikan selain jenis impeller adalah diameter impeller. Pada pompa sentrifugal, Diameter impeller dapat mempengaruhi kinerja. Semakin besar diameter impeller pompa, semakin tinggi kecepatan perputaran pada keluaran impeller. Dengan demikian, semakin besar head dan aliran yang dihasilkan oleh pompa. Begitu pula sebaliknya. 

Untuk tujuan tertentu, diameter impeller dapat dipangkas sedemikian rupa. Namun demikian, pemangkasan diameter impeller pompa sentrifugal berdampak pada efisiensi pompa sebab akan meningkat ruang dalam pompa. Fluida yang terhisap tidak mendapatkan gaya yang semestinya, akibatnya volume fluida di titik keluaran menurun. Dengan begitu, tidak terlalu disarankan melakukan pemangkasan yang dimaksud.