Positive Displacement Pump untuk Fluida Bertekanan Tinggi

Tidak semua pompa mampu mempertahankan efisiensi dan kecepatan ketika terjadi perubahan tekanan. Positive Displacement Pump pun menjadi solusi sekaligus satu-satunya kategori pompa dengan kemampuan mempertahan laju dan volume cairan hingga pada tekanan yang tinggi sekali pun. Kemampuan tersebut membuatnya berbeda dari pompa non-positive displacement termasuk pompa sentrifugal. 

Apa itu Positive Displacement Pump

Pompa perpindahan positif membuat cairan bergerak dengan menjebak sejumlah tetap dan memaksa fluida yang terperangkap di dalam rongga pompa menuju saluran pipa pembuangan. 

Beberapa pompa perpindahan positif menggunakan rongga yang mengembang di sisi hisap dan rongga yang mengecil di sisi pelepasan. Fluida mengalir masuk saat rongga pipa mengembang, kemudian keluar ketika rongga kembali menyempit. 

Pompa Positive displacement memberikan aliran konstan dengan kecepatan tetap, terlepas dari perubahan tekanan. Pompa membuat cairan bergerak dengan menjebak jumlah yang tetap dan memaksa volume ke dalam pipa pembuangan. Cairan mengalir ke pompa saat rongga di sisi hisap terbuka atau mengembang, sedangkan cairan mengalir ke pelepasan saat rongga menutup atau mengecil. 

Pompa perpindahan positif dapat dibagi dalam dua kelas utama, yakni pompa reciprocating dan pompa rotary. Berdasarkan dua kategori tersebut maka jenis positive displacement pump terdiri atas:

• Pompa lobus putar
• Pompa progressing cavity
• Pompa roda gigi putar
• Pompa piston
• Pompa diafragma
• Pompa sekrup
• Pompa roda gigi
• Pompa baling-baling
• Pompa regeneratif (peripheral).
• Pompa peristaltik. 

Jenis pompa positive displacement paling umum yang diketahui adalah:

1. Helical Rotor Pumps

Merupakan jenis pompa yang menggunakan dua komponen utama, rotor dan stator. Pompa perpindahan positif ini sering digunakan di lingkungan pertambangan. 

2. Peristaltic Pump

Merupakan jenis pompa yang tidak bersegel dan bekerja dengan cara mengkompresi cairan ke dalam sistem vakum sebelum mengalirkan ke inlet. Pompa ini sangat baik diaplikasikan pada pekerjaan yang menyalurkan fluida dengan tingkat korosi, abrasi dan agresi tinggi. 

3. Pompa Piston 

Merupakan jenis pompa dengan komponen piston sebagai bagian penting dalam mekanisme distribusi fluida maupun gas. Penggunaan pompa piston mencakup transfer fluida dan gas sehingga digunakan pada industri spesifik yang tidak dapat menggunakan pompa biasa. 

4. Rotary Lobe 

Merupakan pompa yang mirip dengan gear pump namun mekanisme putarannya tidak bersentuhan sehingga tidak saling berlawanan arah putaran. Kegunaan pompa ini lebih sering ditemukan pada proses kerja farmasi. 

5. Gear Pumps

Merupakan pompa roda gigi dengan cara kerja gear pada umumnya. Pompa ini termasuk salah satu jenis pompa klasik yang dipakai pada industri kimia dengan kehandalan tinggi dalam mentransfer cair berviskositas tinggi. 

6. Pompa diafragma

Merupakan pompa perpindahan positif yang menggunakan mekanisme diafragma. Penggunaannya cukup luas karena kemampuan memindahkan fluida hingga ratusan galon per menit. 

Baca juga: Displacement Pump adalah Solusi Efektif Pemompaan

Positive Displacement Pump Vs Non-Positive Displacement Pump 

Pompa yang memiliki cara kerja yang sama sekali berbeda dengan positive displacement pump disebut dengan non-positive displacement pump. Pompa dari kategori ini termasuk pompa sentrifugal yang sudah sering digunakan saat sekarang. 

Apa itu pompa perpindahan non-positif?

Laju aliran keluaran pompa perpindahan non-positif dapat berubah sebagai respons terhadap tekanan pada saluran keluar. Jenis pompa ini menggunakan hukum gerak pertama Newton untuk memindahkan fluida melawan hambatan sistem. Meskipun memberikan aliran yang lancar dan konstan - output alirannya berkurang saat resistansi sistem meningkat.

Ada tiga jenis pompa non-positive displacement, yaitu:

1. Pompa Sentrifugal

Merupakan pompa yang memanfaatkan gaya sentrifugal menggunakan impeller di dalam rongga pompa untuk mendorong cairan keluar. Pompa sentrifugal adalah pompa paling umum dengan penggunaan yang luas.  

2. Pompa Multi-stage 

Merupakan jenis pompa yang didesain dengan menggunakan lebih dari satu impeller. Dengan keberadaan beberapa impeller, pompa multistage mampu menghasilkan debit air yang lebih besar dan tekanan yang lebih tinggi ke nosel outlet. Dengan demikian, aplikasi dari pompa ini umumnya pada kebutuhan yang memerlukan distribusi air bertekanan tinggi. 

3. Pompa Aliran Axial

Merupakan jenis pompa yang menggunakan impeller aksial dengan sudu impeller digunakan dalam menciptakan gaya atau tekanan secara aksial atau tegak lurus. Melalui mekanisme kerjanya, pompa ini bagus digunakan dalam aplikasi distribusi cairan dari potensial rendah ke potensial yang lebih tinggi.  

Perbedaan Positive Displacement Pump dan Non-Positive Displacement Pump

Selain cara kerja dan desain, perbedaan positive displacement pump dan non-positive displacement pump terlihat dari:. 

1. Dalam hal tekanan fluida. Positive displacement pump mampu bekerja dalam aplikasi tekanan tinggi hingga 800 bar, non-positive displacement pump bekerja optimal pada fluida bertekanan rendah dengan maksimum 18 hingga 20 bar.
2. Dalam hal efisiensi kinerja. Efisiensi pompa positive displacement meningkat seiring meningkatnya tekanan sementara pompa non-positive displacement efisiensi hanya terjadi pada titik stabil dan cenderung menurun ketika bekerja pada tekanan yang terlalu tinggi maupun terlalu rendah. 
3. Pengaruh viskositas fluida. Ketika bekerja pada viskositas yang lebih tinggi, pompa perpindahan positif mampu memiliki efisiensi yang baik, semebtara itu pompa non-positive displacement akan menurun efisiensinya ketika bekerja pada viskositas tinggi. 
4. Stabilitas aliran fluida. Positive displacement pump bersifat tetap atau konstan meskipun terjadi perubahan tekanan. Non-positive displacement pump akan mengalami perubahan aliran ketika terjadi perubahan tekanan. 

Perbandingan Antara Positive Displacement Pump dan Pompa Sentrifugal

Pompa sentrifugal selalu jadi pilihan pertama dari jenis non-positive displacement pump. Pompa ini memiliki popularitas yang sama dengan jenis pompa perpindahan positif sehingga keduanya perlu dibandingkan. 

Baik pompa perpindahan sentrifugal maupun pompa perpindahan positif digunakan untuk mendistribusikan fluida dengan cara menarik masuk fluida melalui inlet kemudian mengeluarkannya melalui nosel outlet dengan kapasitas dan kuantitas yang terkendali. Namun, mekanisme yang keduanya gunakan berbeda. 

Positive displacement pump menarik cairan ke dalam rongga, kemudian memaksa cairan keluar dari rongga melalui hisap. Pompa sentrifugal, atau aerodinamis, memiliki impeller berputar yang menarik cairan ke dalam pompa dan memaksanya keluar dari titik keluar dengan kecepatan yang meningkat.

• Positive displacement pump dapat menangani cairan yang sangat kental, dan laju alirannya dapat meningkat saat cairan semakin kental. Pompa sentrifugal, di sisi lain, tidak dapat menangani cairan kental juga karena kerugian gesekan. 
• Positive displacement pump dapat menangani cairan sensitif geser—atau cairan yang berubah saat gaya, tekanan da diterapkan—sedangkan pompa sentrifugal tidak bisa; impeller menghadirkan risiko pada fluida. 
• Positive displacement pump dapat menangani periode dry run dan dapat mulai tanpa dipancing oleh cairan dalam sistem. Pompa sentrifugal membutuhkan cairan di dalam unit untuk memulai ulang proses pemompaan setelah dry run.
• Salah satu perbedaan utama antara perpindahan positif dan pompa sentrifugal adalah laju aliran. Positive displacement pump mempertahankan laju aliran konstan, bahkan saat tekanan berubah, tetapi fluida yang keluar dari pompa sentrifugal adalah laju aliran yang bervariasi berdasarkan tekanan.
• Pompa sentrifugal unggul dalam memompa cairan tipis dengan tingkat viskositas rendah. Ini termasuk air, minyak tipis dan bahan bakar, dan bahan kimia. Mereka adalah kategori pompa yang paling umum digunakan untuk aplikasi volume tinggi yang menuntut laju aliran tinggi pada tekanan rendah. Beberapa aplikasi populer antara lain:
  • Sistem pasokan air 
  • AC dan sirkulasi air
  • Irigasi
  • Stasiun bahan bakar petrokimia 
  • Pemadam kebakaran
  • Menara pendingin
  • Feeding boiler
• Positive displacement pump unggul dalam aplikasi tekanan tinggi dan laju aliran rendah dengan cairan kental. Pompa ini bekerja dengan baik dalam aplikasi berikut:
  • Sistem pembuangan limbah perkotaan
  • Pusat pengolahan minyak
  • Pusat manufaktur yang memproduksi atau mengolah pasta kental dan bahan kental lainnya.

Meskipun terdapat perbedaan yang mencolok antara pompa sentrifugal dengan jenis-jenis pompa perpindahan positif, banyak pengaplikasian justru membutuhkan keduanya sekaligus. Dalam hal ini, kedua jenis pompa digunakan secara bersama untuk saling mendukung proses distribusi cairan. 

Kesimpulan

Pompa perpindahan positif atau positive displacement pump merupakan jenis pompa yang dibutuhkan untuk memindahkan cairan dengan kecepatan dan volume yang konstan tanpa terpengaruh oleh tekanan cairan. Dengan demikian, efisiensi dari pompa ini memiliki tingkat kestabilan yang baik khususnya pada distribusi fluida bertekanan tinggi. 

Saat ini, beragam brand telah menyediakan positive displacement pump dengan kapasitas yang berbeda-beda. Ketahui detailnya di situs resmi Osmo Marina dan lakukan penawaran harga untuk kebutuhan anda. Klik di sini!