Mengenal Jenis Pompa Berdasarkan Cara Kerjanya

Jenis pompa dapat dibedakan berdasarkan berbagai indikator termasuk cara kerjanya. Perbedaan cara kerja telah memetakan pompa ke dalam setidaknya empat jenis utama. Artikel ini akan mengulas singkat nama-nama pompa yang dikenal sejauh ini khususnya dalam aplikasi domestik, sipil dan industri. 

1. Pompa Sentrifugal

Pompa sentrifugal adalah jenis pompa yang paling umum digunakan dan populer dalam berbagai aplikasi. Pompa jenis ini bekerja berdasarkan prinsip sentrifugal, di mana energi kinetik dari baling-baling yang berputar digunakan untuk memindahkan fluida dari satu tempat ke tempat lain. Pompa sentrifugal cocok untuk pemompaan fluida dalam jumlah besar dengan tekanan rendah hingga sedang.

Cara Kerja Pompa Sentrifugal

Pompa sentrifugal beroperasi menggunakan komponen utama pompa berupa impeller (baling-baling), poros, rongga pompa, saluran masuk/inlet dan saluran keluar/outlet. Cara kerjanya adalah sebagai berikut:

• Cairan dihisap melalui saluran masuk (inlet) dan memasuki rumah pompa (casing). Bagian tengah rumah pompa berisi impeler yang terhubung ke poros yang berputar.
• Ketika motor diaktifkan, poros yang terhubung ke impeller mulai berputar untuk menciptakan gaya sentrifugal.
• Efek sentrifugal menyebabkan cairan ditekan ke arah luar dari pusat rotasi impeller, sehingga cairan dipaksa keluar ke tepi rongga pompa.
• Cairan yang dipaksa keluar dari impeller kemudian mengalir melalui saluran keluar (outlet) dan dialirkan ke sistem perpipaan atau titik keluaran.

Jenis Pompa Sentrifugal

Berdasarkan desain dan aplikasinya, pompa sentrifugal dibedakan menjadi:

1. Pompa Sentrifugal Single Stage

Pompa jenis ini memiliki satu impeller tunggal yang terhubung ke porosnya. Cairan yang dihisap akan langsung dipompa dan dialirkan melalui saluran keluar. Pompa single-stage cocok untuk mengatasi aliran cairan dalam jumlah besar dengan tekanan rendah hingga sedang.

2. Pompa Sentrifugal Two Stage

Jenis ini memiliki dua impeller yang terhubung secara seri di dalam rumah pompa. Cairan yang dihisap akan melewati impeller pertama dan kemudian dipompa kembali oleh impeller kedua untuk meningkatkan tekanan. Pompa ini lebih efisien dalam mengatasi tekanan yang lebih tinggi daripada jenis sebelumnya.

3. Pompa Sentrifugal Multi Stage

Pompa multi-stage memiliki beberapa impeller yang terhubung secara seri untuk meningkatkan tekanan cairan secara bertahap. Setiap tahap impeller menambah tekanan, sehingga pompa multi-tahap sangat efisien dalam mengatasi tekanan tinggi. Pompa ini sering digunakan dalam aplikasi yang memerlukan tekanan tinggi, seperti dalam sistem distribusi air jarak jauh atau industri kimia.

4. Pompa Sentrifugal Vertikal

Pompa vertikal memiliki poros vertikal dengan impeller di dalam air. Pompa ini biasanya digunakan untuk mengatasi cairan dengan tekanan tinggi dan dalam jumlah besar, seperti dalam pembangkit listrik dan pengolahan limbah.

5. Pompa Sentrifugal Self-Priming

Pompa self-priming dirancang khusus untuk memungkinkan proses isapan awal tanpa harus diisi air terlebih dahulu. Karena mampu menciptakan vakum di saluran masuk, jenis ini dapat menghisap cairan dari tempat yang lebih rendah daripada pompa biasa. Pompa sentrifugal jenis self-priming sering digunakan dalam aplikasi irigasi, pengolahan air limbah dan kondisi di mana pompa harus mengatasi ketidakstabilan ketinggian permukaan air.

6. Pompa Sentrifugal Inline

Pompa jenis ini memiliki desain langsung (inline), di mana saluran masuk dan saluran keluar berada dalam garis lurus. Pompa ini sering digunakan dalam sistem sirkulasi air, sistem pendingin dan aplikasi HVAC (Pemanas, Ventilasi, dan Pendingin Udara).

7. Pompa Sentrifugal Split Casing

Salah satu jenis pompa centrifugal ini memiliki ruang pompa yang dapat dibuka secara horizontal, sehingga memungkinkan akses mudah untuk perawatan dan perbaikan. Pompa split casing biasanya digunakan dalam aplikasi industri yang memerlukan pompa dengan kapasitas aliran fluida yang besar dan efisiensi tinggi.

2. Pompa Perpindahan Positif

Pompa perpindahan positif atau positive displacement pump adalah jenis pompa yang bekerja dengan prinsip menangkap cairan dan menggerakkan fluida dari satu ruang ke ruang lain dengan cara mengurangi atau memperbesar volume ruang yang mengandung fluida. 

Berbeda dengan pompa sentrifugal yang menggunakan gerakan sentrifugal, pompa perpindahan positif bergerak dengan cara fisik memindahkan cairan, sehingga menghasilkan aliran yang terus-menerus dan teratur.

Prinsip kerja pompa perpindahan positif memastikan bahwa volume cairan yang dipindahkan tetap konstan dan presisi. Sering digunakan dalam aplikasi yang memerlukan aliran yang tepat dan tidak boleh bercampur dengan cairan lainnya.

Jenis Pompa Perpindahan Positif

Positive displacement pump memiliki berbagai keuntungan, termasuk kemampuan untuk mengatasi tekanan tinggi dan aliran yang stabil. Namun, beberapa jenisnya melibatkan gerakan mekanis sehingga memerlukan perawatan yang lebih intensif dan sering. 

Berdasarkan situs distributor pompa Osmo Marina, displacement pump dibedakan menjadi:

1. Pompa Piston (Pompa Reciprocating )

Pompa piston atau pompa reciprocating menggunakan gerakan maju-mundur (reciprocating) piston di dalam silinder untuk menangkap dan memindahkan cairan. Ketika piston maju, cairan dihisap kedalam silinder melalui katup masuk, dan ketika piston mundur, cairan dipaksa keluar melalui katup keluar.

2. Pompa Rotor Engkol (Rotary Piston Pump/Crankshaft Pump)

Pompa rotor engkol menggunakan rotor berbentuk engkol yang berputar dalam casing untuk menangkap dan memindahkan fluida. Menggunakan prinsip rotasi, rotor engkol berputar di dalam casing dan menghasilkan ruang perpindahan yang berubah untuk mengalirkan cairan.

3. Pompa Gear (Gear Pump)

Pompa gear atau pompa roda gigi menggunakan meshing gear (roda gigi) untuk menangkap cairan di antara gigi-gigi gear dan mengalirkan fluida dari satu sisi ke sisi lainnya.

4. Pompa Lobus (Lobe Pump)

Pompa lobus menggunakan gerakan lengan lobus yang berputar di dalam casing untuk menangkap dan memindahkan cairan. Lengan lobus memindahkan cairan dari satu lobus ke lobus lainnya saat mereka bergerak melalui casing.

5. Pompa Diafragma (Diaphragm Pump)

Pompa diaphragm menggunakan membran fleksibel (diaphragma) yang bergerak maju-mundur untuk menangkap dan memindahkan cairan. Ketika diaphragma bergerak maju, cairan dihisap ke dalam ruang pompa, dan ketika diaphragma bergerak mundur, cairan dipaksa keluar melalui saluran keluar.

6. Pompa Ulir (Screw Pump)

Pompa screw menggunakan dua atau lebih sekrup yang berputar dalam casing untuk menangkap dan memindahkan cairan dari satu ujung pompa ke ujung lainnya.

3. Pompa Ejector

Pompa ejector, juga dikenal sebagai pompa vakum atau ejector vakum, adalah jenis pompa yang bekerja berdasarkan prinsip perbedaan tekanan untuk menghasilkan vakum atau tekanan rendah. Pompa ini tidak memiliki bagian bergerak seperti pompa pada umumnya, tetapi mengandalkan aliran fluida yang tinggi untuk menciptakan tekanan rendah dalam ruang hampa udara atau sistem perpipaan.

Cara Kerja Pompa Ejector

Pompa ejector bekerja dengan menggunakan cairan atau gas bertekanan tinggi sebagai tenaga untuk menghisap atau mengeluarkan cairan atau gas lainnya. Cara kerja umum pompa ejector adalah sebagai berikut:

• Pompa ejector memanfaatkan aliran cairan atau gas bertekanan tinggi (disebut sebagai fluida motor) yang mengalir dengan kecepatan tinggi melalui pipa masuk.
• Aliran fluida motor diarahkan ke nozzle atau venturi (bagian berbentuk kerucut yang menyempit). Pada titik menyempit ini, akan terjadi efek venturi kecepatan aliran meningkat sementara tekanan menurun.
• Perbedaan tekanan antara aliran cairan atau gas yang cepat dan aliran cairan di sekitarnya (disebut sebagai fluida sasaran) menyebabkan fluida sasaran dihisap ke dalam nozzle atau venturi dan tercampur dengan fluida motor.
• Cairan atau gas dari fluida sasaran, bersama dengan fluida motor, kemudian dialirkan ke dalam ruang hampa udara atau sistem perpipaan, di mana tekanan sangat rendah, sehingga menciptakan vakum atau tekanan rendah.

Penggunaan Pompa Ejector

Pompa ejector umumnya digunakan dalam situasi di mana membutuhkan vakum tanpa memerlukan bagian yang bergerak. Beberapa aplikasi utama dari pompa ejector/vakum meliputi:

• Pengosongan udara dari sistem perpipaan atau ruang tertutup lainnya untuk mencapai tekanan yang sangat rendah.
• Digunakan dalam industri untuk menciptakan vakum dalam berbagai proses, seperti dalam proses penguapan, dehidrasi dan destilasi.
• Digunakan dalam industri kimia untuk mengalirkan cairan berbahaya atau bahan kimia yang menguap dengan bantuan vakum.
• Digunakan untuk menghisap gas yang mengandung hidrokarbon dari sumur minyak atau gas.

4. Pompa Hidram

Pompa hidram atau ram pump adalah jenis pompa air yang bekerja tanpa menggunakan listrik, mesin, atau sumber energi eksternal lainnya. Pompa ini mengandalkan energi potensial dari aliran air yang jatuh (gravitasi) untuk menggerakkan proses pemompaan air. 

Cara Kerja Pompa Hidram

Prinsip kerja pompa hidram sangat sederhana, dan mekanisme utamanya terdiri dari dua katup (valve) yang berfungsi sebagai kontrol aliran air dan satu tangki udara (air vessel) untuk menampung air yang dipompa. 

Cara kerja dasar pompa hidram adalah sebagai berikut:

• Siklus Pemompaan

Pompa hidram dioperasikan oleh fluida yang jatuh atau mengalir secara gravitasi dari sumber yang lebih tinggi ke pompa. Aliran air ini dikendalikan oleh katup masuk (inlet valve), yang memungkinkan air mengalir masuk ke dalam pompa.

• Momentum dan Tekanan

Saat air mengalir dengan kecepatan tinggi melalui katup masuk, fluida mengandung momentum kinetik. Ketika air mencapai katup outlet (katup keluar), katup masuk ditutup secara tiba-tiba oleh momentum air yang mengalir, menyebabkan peningkatan tekanan di dalam pompa.

• Katup Outlet Terbuka

Ketika tekanan di dalam pompa meningkat lebih tinggi dari tekanan di dalam tangki udara (air vessel), katup outlet terbuka, dan fluida yang dikendalikan oleh tekanan ini akan dipompa ke tangki udara. Tangki udara berfungsi sebagai penampung air sementara dan juga memastikan aliran air yang stabil keluar dari pompa.

• Katup Outlet Tertutup dan Siklus Berulang

Setelah katup outlet terbuka, katup masuk terbuka kembali, dan siklus pemompaan kembali dimulai. Pompa hidram secara otomatis melakukan siklus pemompaan berulang karena aliran fluida yang stabil dari sumber alaminya.

Aplikasi Pompa Hidram

Pompa hidram dapat digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk:

• Untuk mengalirkan air dari sungai atau sumber air ke lahan pertanian tanpa memerlukan energi listrik atau bahan bakar.
• Menyediakan air bersih untuk keperluan domestik atau komunitas yang terletak di daerah terpencil atau pedalaman.
• Digunakan dalam proyek pembangunan berkelanjutan yang memerlukan sumber air tanpa konsumsi energi fosil atau listrik.
• Digunakan untuk mengalirkan air dari sumber alami yang berjarak jauh dan menjaga kualitas dan kesegaran air.

5. Pompa Air Sumur

Dari keempat jenis pompa air di atas, beberapa jenis termasuk ke dalam kategori pompa sumur seperti pompa sentrifugal. Pompa sumur merupakan pompa yang digunakan untuk menyedot (mengisap) atau mendorong air dari dalam sumur ke reservoir di atas permukaan tanah. 

Pompa sumur terbagi menjadi dua yakni pompa sumur dalam dan pompa sumur dangkal. Pompa sumur dalam atau deep well pump bekerja dengan cara mendorong air dari bawah permukaan ke atas. Jenis pompa yang cocok untuk kerja ini adalah pompa submersible. Pompa air sumur dangkal bekerja dengan menyedot atau menghisap fluida dari atas permukaan. Jenis pompa yang cocok adalah jet pump dan semi jet pump. 

Baik pompa submersible maupun pompa jet pump secara umum merupakan jenis pompa sentrifugal, yang membuktikan bahwa pompa sentrifugal memiliki skala aplikasi yang paling luas.