Pompa Kimia
Apa yang dimaksud dengan pompa kimia?
Pompa kimia mengacu pada kategori pompa yang luas yang digunakan untuk mentransfer, mencampur, atau mengeluarkan bahan kimia dalam suatu sistem. Pompa kimia dapat berupa pompa jenis sentrifugal atau pompa jenis perpindahan positif. Pompa ini sering digunakan ketika bahan kimia yang akan ditransfer bersifat korosif atau abrasif, oleh karena itu tidak dapat digunakan dengan pompa konvensional. Pompa kimia berlaku untuk berbagai cairan industri termasuk cairan sulfur, asam asetat, asam sulfat, metana, natrium hipoklorit, natrium sulfat. Pompa kimia dapat digunakan di berbagai industri seperti industri kimia, petrokimia, dan industri pengolahan makanan. Pompa ini juga digunakan dalam sistem pemanas suhu tinggi dan aplikasi kilang di luar lokasi.
Untuk menahan sifat bahan kimia yang beracun, korosif, dan berbahaya, produsen pompa kimia menggunakan bahan yang sangat tahan banting dalam mendesain berbagai komponen pompa seperti casing dan impeller. Pompa kimia dapat digerakkan menggunakan motor AC atau DC, mesin diesel atau bensin, dan turbin uap atau air. Dalam kebanyakan kasus, pompa kimia sentrifugal memiliki desain satu tahap tanpa kemampuan pemancing otomatis. Desain pompa kimia untuk aplikasi khusus seperti bahan kimia yang sangat panas atau dingin melibatkan penggunaan selubung yang dapat dipanaskan atau penutup selubung yang dapat didinginkan. Umumnya, produsen pompa kimia menggunakan logam non-korosif atau bahan tanpa logam untuk membangun bagian pompa yang dibasahi. Sebagai alternatif, bagian yang dibasahi dapat dilapisi dengan lapisan enamel, karet tahan, atau plastik. Produsen pompa kimia sering kali diwajibkan oleh hukum untuk mematuhi spesifikasi American National Standards Institute (ANSI).
MINTA PENAWARAN UNTUK DETAIL LEBIH LANJUT
Bagian utama pompa kimia
Penggerak utama
Penggerak utama adalah sumber daya utama untuk pompa kimia. Penggerak utama menyediakan daya yang diperlukan untuk memutar poros dan komponen rotor pompa. Tergantung pada jenis pompa kimia, penggerak utama dapat berupa motor AC atau DC, mesin diesel atau bensin, udara bertekanan, turbin uap, dll.
Casing pompa
Selubung pompa menampung impeler atau komponen pemindahan pompa. Fungsi utama selubung pompa adalah untuk menutup bagian dalam pompa dari lingkungan eksternal, untuk mempertahankan tekanan, dan untuk mencegah kebocoran.
Komponen impeler atau perpindahan
Jenis pompa kimia sentrifugal menggunakan impeler untuk mengirimkan energi kinetik dan untuk mempercepat bahan kimia yang dipompa. Pompa perpindahan positif dilengkapi dengan komponen perpindahan seperti lobus, roda gigi, atau baling-baling untuk memberikan energi kinetik ke bahan kimia yang dipompa, sedangkan jenis pompa kimia perpindahan bolak-balik menggunakan gerakan maju-mundur diafragma, piston, atau pendorong untuk mencapai fungsi yang sama. Pompa kimia terdiri dari impeler tambahan untuk menjaga bagian poros bebas dari bahan kimia yang dipompa selama operasi.
Poros
Poros pompa mentransmisikan torsi mekanis ke impeler pompa kimia sentrifugal atau komponen perpindahan pompa perpindahan positif putar. Poros pompa dapat menjadi penggerak utama itu sendiri atau dapat dihubungkan ke poros penggerak melalui kopling. Jika poros pompa harus melewati casing, poros biasanya dilengkapi dengan segel poros untuk mencegah kebocoran bahan kimia selama operasi dan ketika pompa tidak beroperasi. Segel poros yang umum termasuk segel mekanis tunggal dan ganda. Pompa kimia poros juga mengandung segel tambahan untuk secara efektif mencegah kebocoran bahan kimia selama pompa terhenti.
Pipa hisap
Pipa hisap digunakan untuk bahan kimia tersebut dari tangki bahan kimia ke selubung pompa. Pipa ini menghubungkan saluran masuk pompa dengan tangki bahan kimia.
Pipa pengiriman
Pipa pengiriman digunakan untuk membuang/menyuntikkan bahan kimia ke lokasi yang diinginkan. Pipa ini menghubungkan outlet pompa ke tangki tempat bahan kimia akan dikirim.
Sistem kontrol
Tergantung pada aplikasinya, pompa kimia dapat dilengkapi dengan sistem kontrol untuk meningkatkan akurasi pompa dalam pengoperasiannya. Sistem kontrol menghidupkan dan mematikan pompa pada periode yang ditentukan. Sistem kontrol dapat berupa alat sederhana seperti sakelar kontrol atau program yang rumit seperti sistem kontrol dan akuisisi data (SCADA). Sistem kontrol biasanya digunakan dengan pompa takaran bahan kimia dan pompa diafragma.
Bagaimana cara kerja pompa kimia?
Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, pompa kimia sangat beragam dan setiap jenis memiliki mekanisme operasi yang berbeda. Oleh karena itu, pada bagian ini, kita akan mempersempit ke prinsip kerja Pompa sentrifugal kimia. Pompa sentrifugal kimia bekerja melalui transfer energi rotasi dari impeler ke bahan kimia yang akan dipompa. Energi rotasi impeler berasal dari motor AC atau DC. Saat impeler berputar, ruang hampa udara tercipta di dalam selubung pompa dan bahan kimia ditarik ke arah mata impeler. Saat bahan kimia melewati impeler, sejumlah energi kinetik diberikan di dalamnya dan dipercepat secara radial ke luar ke dalam ruang volute dengan kecepatan tinggi. Di dalam ruang volute, energi kinetik bahan kimia diubah menjadi kepala tekanan saat bahan kimia diarahkan ke pipa pengiriman untuk dipindahkan ke lokasi yang diinginkan.
Jenis pompa kimia
Produsen pompa kimia menyediakan berbagai jenis pompa kimia yang memungkinkan Anda mendistribusikan bahan kimia dengan cara yang aman dan efektif dalam berbagai situasi. Umumnya, pompa kimia dapat dikategorikan sebagai pompa sentrifugal atau pompa perpindahan positif. Jenis yang paling cocok untuk aplikasi apa pun tergantung pada persyaratan khusus dari aplikasi tersebut.
Pompa kimia sentrifugal
Pompa kimia jenis ini memindahkan cairan dengan menciptakan ruang hampa udara menggunakan impeler putar. Gaya putar pada impeler dihasilkan oleh interaksi antara medan elektromagnetik dari belitan rotor dan medan elektromagnetik sekunder dari belitan stator. Rotasi impeler menciptakan ruang hampa udara dan ruang volute yang tertutup terisi dengan bahan kimia. Kecepatan tinggi yang diberikan pada bahan kimia oleh pompa ini membuat pompa ini sangat efektif dalam transfer bahan kimia berbahaya dan korosif.
Pompa penggerak magnetik
Pompa kimia jenis ini menggunakan sirkuit magnetik yang berputar untuk memutar impeler. Pada pompa penggerak magnet, impeler dan cairan pemompaan berada di dalam selubung tertutup. Prinsip operasi pompa ini didasarkan pada daya tarik antara magnet dalam dan luar pompa, yang menyebabkan perputaran poros motor dan impeler pompa. Gaya sentrifugal yang bekerja pada impeler pompa memungkinkan transfer bahan kimia di dalam sistem. Sebagian besar bahan kimia memasuki cangkang penahanan di mana ia terbelah secara radial dan mengalir melalui anulus antara cincin magnetik bagian dalam dan tabung cangkang penahanan. Aliran kemudian kembali ke volute casing di mana ia disirkulasikan, tekanannya turun, dan suhu meningkat. Pompa penggerak magnetik paling cocok untuk mentransfer bahan kimia korosif dan agresif.
Gbr: Diagram skematik pompa penggerak magnet (kredit gambar: michael-smith-engineers.co.uk)
Pompa penggerak magnetik menghilangkan kebutuhan akan penyegelan poros karena penggerak motor dan penggerak pompa terhubung melalui koneksi magnetik, yang berarti tidak ada jalur langsung atau tidak langsung di mana bahan kimia dapat bocor. Oleh karena itu, pompa ini cocok untuk transfer bahan kimia yang sangat korosif atau produk berbahaya yang dilarang bocor ke lingkungan. Aplikasi yang umum termasuk pembongkaran tanker, umpan reaktor, dan proses kimia batch.
Pompa dosis kimia
Pompa dosing kimia, juga dikenal sebagai pompa pengukur kimia, adalah pompa perpindahan positif yang digunakan untuk menginjeksikan bahan kimia atau zat lain ke dalam aliran air, gas, atau uap. Pompa dosing mengambil sejumlah bahan kimia yang terukur ke dalam ruangnya dan menyuntikkannya ke dalam tangki atau pipa yang berisi cairan yang akan disuntikkan dengan bahan kimia. Pompa jenis ini mendapatkan daya dari motor listrik atau aktuator udara. Pompa ini juga terdiri dari unit kontrol untuk menyalakan atau mematikan pompa dan mengatur laju aliran bahan kimia. Pompa kimia jenis ini biasanya berukuran sangat kecil tetapi mampu menghasilkan laju aliran bahan kimia yang akurat. Pompa ini merupakan bagian inti dari sistem takaran terpadu, yang digunakan untuk pembuangan bahan kimia otomatis. Pompa ini biasanya digunakan di berbagai industri, termasuk pengolahan makanan, pengolahan air limbah, dan masih banyak lagi.
Gbr: Pompa dosis untuk pengolahan air (kredit gambar: minimaxpumps.com)
Pompa barel atau barel
Pompa kimia jenis ini digunakan untuk memindahkan bahan kimia dan asam dengan aman dari wadah seperti tong dan drum. Biasanya ditempatkan di bukaan atas drum atau tong. Pompa drum cocok untuk aplikasi volume kecil. Misalnya, untuk memindahkan 100 atau 200 liter bahan kimia dan reagen dengan aman dan efektif. Pompa Barel memiliki 3 komponen utama: bagian pompa, tabung pencelupan, dan bagian pompa.
Pompa diafragma ganda yang dioperasikan dengan udara
Pompa kimia jenis ini terdiri dari dua membran bolak-balik, poros, dan ruang cairan. Pompa ini diklasifikasikan di bawah jenis pompa perpindahan positif resiprokal. Dua diafragma fleksibel dihubungkan oleh poros di bagian tengah tempat katup berada. Selama operasi, power train pompa memaksa membran fleksibel untuk berubah bentuk dan akibatnya, volume ruang cairan berubah dan bahan kimia masuk dan dikeluarkan melalui pompa. Pada pompa ini, terjadinya aliran balik dicegah melalui penggunaan katup periksa pembuangan. Pompa kimia jenis ini hanya membutuhkan sedikit penyegelan atau pelumasan. Dengan demikian, pompa ini cocok untuk aplikasi di mana aliran bahan kimia perlu mempertahankan tingkat kemurnian senyawa yang tinggi. Pompa diafragma ganda yang dioperasikan dengan udara juga dikenal sebagai pompa diafragma atau pompa membran. Pompa ini juga dapat melakukan pemancing otomatis dan cocok untuk cairan kental. Pompa ini biasanya digunakan untuk mentransfer cairan abrasif termasuk asam dan bahan kimia.
Pompa lobus
Pompa lobus adalah pompa perpindahan positif putar yang beroperasi berdasarkan putaran balik lobus di dalam selubung pompa. Prinsip operasi pompa lobus hampir sama dengan pompa roda gigi eksternal. Satu-satunya perbedaan adalah bahwa lobus tidak bersentuhan selama rotasi karena digerakkan oleh roda gigi eksternal yang ditempatkan di kotak roda gigi. Ketika lobus keluar dari jaring, mereka menciptakan volume yang mengembang di sisi masuk pompa. Bahan kimia yang dipompa mengalir ke dalam rongga di mana ia terperangkap oleh lobus dan dibawa melalui anulus antara lereng dan casing. Saat lobus menyatu lagi, mereka memaksa bahan kimia melalui port outlet pada tekanan tinggi. Produsen pompa kimia merekomendasikan pompa ini untuk menangani bahan kimia dengan viskositas rendah karena lobus tidak melakukan kontak apa pun dan jarak bebasnya secara signifikan lebih besar dibandingkan dengan jarak bebas pompa perpindahan positif lainnya.
Gambar: Pompa lobus bekerja (kredit gambar: learnmech.com)
Keuntungan dari pompa kimia
- ketahanan yang tinggi terhadap korosi sehingga cocok untuk menangani bahan berbahaya dan sangat korosif
- Umur pemakaian yang panjang
- efisiensi energi yang tinggi
- perawatan rutin yang rendah
- Fleksibilitas Ukuran dan Aplikasi- Tersedia dalam berbagai macam ukuran dan jenis untuk memberikan solusi bagi berbagai aplikasi. Mereka menyediakan opsi untuk memindahkan cairan dalam berbagai cara
- keandalan yang tinggi
- daya tahan - pompa kimia lebih tahan lama daripada pompa konvensional
- pompa kimia perpindahan positif seperti pompa diafragma dapat memindahkan bahan kimia dengan viskositas yang lebih tinggi
Kerugian dari pompa kimia
- Mahal
- biaya pemasangan awal yang tinggi
- Pompa kimia perpindahan positif rumit dan sulit dirawat
- Pengoperasian pompa dapat menimbulkan suara berisik dan getaran
- Pompa kimia sentrifugal tidak memiliki kemampuan pemancing otomatis
- Pompa kimia sentrifugal tidak dapat bekerja pada kecepatan tinggi
Kerugian dari pompa sentrifugal
Pompa sentrifugal bukannya tanpa kelemahan dan di bawah ini adalah sorotan dari beberapa kerugian menggunakan pompa sentrifugal
- Pompa mungkin terlalu panas
- Dapat mengalami kehilangan energi karena kopling magnetik
- Beban yang berat dapat merusak pompa
- Pompa rentan terhadap karat, yang berpotensi menyebabkan kerusakan.
Aplikasi pompa kimia
Pompa kimia memiliki berbagai macam aplikasi, tidak hanya di industri kimia tetapi juga di industri non-kimia. Aplikasi industri non-kimia dari pompa meliputi yang berikut ini:
- Di kolam renang- Pompa kimia digunakan untuk menambahkan klorin pada tingkat yang diperlukan
- Di stasiun pembangkit listrik-Pompa kimia digunakan untuk menyuntikkan bahan kimia yang diperlukan pada titik-titik tertentu dalam proses produksi listrik
- Dalam HVAC- Pompa kimia digunakan untuk memeriksa atau mengisi freon atau bahan kimia lain yang diperlukan untuk proses tersebut
Industri lain yang menggunakan pompa kimia termasuk:
- Instalasi pengolahan air
- Penyemprotan udara
- Pertanian
- Pemrosesan bubur
- Bahan Bakar Nabati
- Nuklir
- Minyak dan gas untuk memompa minyak mentah, bubur, dll.
- Konstruksi
- Pengolahan makanan
- Pertambangan
- Farmasi
- Industri pulp dan kertas
- Limbah
Pemecahan masalah pompa Dosis Kimia
Gagal memompa
- Kebocoran di sisi hisap pompa
- tingkat hisap rendah
- diafragma pecah
- Segel yang aus di dudukan katup
- Kepala pompa retak
- Kepala pompa berisi udara
- Kesalahan pada kabel dan papan kontrol elektronik
Hilangnya residu bahan kimia
- wadah larutan dalam keadaan kering
- penskalaan pada titik pengiriman
- pengaturan pompa yang sangat rendah
Bahan kimia berlebih
- penggunaan bahan kimia yang sangat kaya di dalam wadah
- penyedotan bahan kimia ke saluran utama
- pengaturan pompa yang sangat tinggi
Pompa menolak untuk melakukan pemompaan atau kehilangan pemompaan
- katup periksa tersumbat
- katup periksa tidak disegel dengan benar
- Tekanan berlebih pada saat pelepasan
- Pengangkatan hisap terlalu tinggi
Ringkasan
Artikel ini membahas tentang pompa kimia, jenis-jenis pompa kimia, dan mekanisme pengoperasiannya. Artikel ini juga menyoroti aplikasi umum pompa kimia, tidak hanya di industri kimia tetapi juga di industri lain, serta kelebihan dan kekurangannya. Pompa kimia telah dijelaskan sebagai kategori pompa yang luas yang digunakan dalam industri untuk mentransfer, mencampur, atau mengeluarkan bahan kimia dalam suatu sistem.
Produsen pompa kimia mengklasifikasikan pompa kimia ke dalam dua kategori besar: pompa kimia sentrifugal dan pompa kimia perpindahan positif. Pompa kimia sentrifugal memindahkan bahan kimia dengan mengubah energi rotasi rotor yang digerakkan motor, yang dikenal sebagai impeler, menjadi energi kinetik dan tekanan bahan kimia. Pompa perpindahan positif di sisi lain mengubah energi komponen perpindahan seperti diafragma, piston, lobus, menjadi energi tekanan bahan kimia untuk memindahkan bahan kimia melalui sistem. Jenis pompa kimia perpindahan positif termasuk pompa kimia lobus, pompa dosis kimia, dan pompa diafragma ganda yang dioperasikan dengan udara. Menurut produsen pompa kimia, setiap jenis pompa kimia memiliki karakteristik yang membuatnya lebih cocok untuk aplikasi tertentu dibandingkan dengan pompa lainnya. Sebagai contoh, pompa kimia sentrifugal cocok untuk bahan kimia dengan viskositas rendah, sedangkan pompa kimia perpindahan positif paling cocok untuk bahan kimia dengan viskositas tinggi yang membutuhkan banyak energi untuk proses pemompaan. Industri besar yang menggunakan pompa kimia termasuk minyak dan gas, farmasi, pengolahan bubur, pengolahan makanan, energi nuklir, dan bahan bakar nabati.
Beberapa keunggulan pompa kimia termasuk ketahanan korosi yang tinggi, umur yang panjang, dan fleksibilitas ukuran dan aplikasi. Namun, pompa kimia juga memiliki beberapa kelemahan termasuk biaya pemasangan dan perawatan awal yang tinggi, pengoperasian yang berisik dan bergetar, pompa perpindahan positif memiliki konstruksi yang rumit sehingga sulit untuk dirawat. Selain itu, pompa kimia sentrifugal membutuhkan priming manual awal dan tidak dapat beroperasi pada kecepatan tinggi.