Pompa Ulir Eksentrik
Apa yang dimaksud dengan pompa ulir eksentrik?
Pompa ulir eksentrik adalah pompa yang berada di bawah pompa perpindahan rotari. Pompa ini memiliki nama lain seperti pompa rongga progresif dan pompa rongga. Pompa jenis ini bekerja dengan cara memindahkan fluida dengan cara memajukannya melalui pompa secara berurutan melalui rongga-rongga yang bentuknya tetap, kecil, dan terpisah-pisah sementara rotornya berputar. Hal ini membuat laju aliran dari pompa ulir eksentrik sebanding dengan laju putaran rotor. Rongga-rongga diskrit meruncing ke bawah sampai ke ujung dan tumpang tindih. Rongga-rongga tersebut sedemikian rupa sehingga ketika satu rongga berakhir, rongga yang lain bertambah. Pompa ulir eksentrik digunakan dalam beberapa aplikasi seperti mengukur cairan dan mengangkut bahan yang kental dan peka terhadap geseran. Pompa ulir eksentrik menghasilkan aliran fluida dengan pulsa nol atau sedikit.
Gambar: Pompa ulir eksentrik.
Komponen-komponen pompa ulir eksentrik
Pompa ulir eksentrik memiliki beberapa bagian yang bekerja sama untuk meningkatkan aliran fluida yang dipompa. Di antara bagian utama pompa ini adalah rotor, stator, sambungan, poros penggerak, bantalan, penggerak utama, kopling, dan lain-lain.
Gambar: Komponen pompa ulir eksentrik.
Rotor
Desain utama dari pompa ulir eksentrik terdiri dari rotor dan stator. Rotor terbuat dari bahan yang kuat seperti baja tarik tinggi. Sekrup heliks dikerjakan pada rotor. Rotor diposisikan dalam stator yang terbuat dari karet.
Stator
Di sinilah rotor dipasang oleh lengan yang terhubung sehingga memungkinkannya untuk berputar di dalam stator. Gerakan ini disempurnakan dengan menggunakan bantalan.
Sendi
Sambungan digunakan pada pompa ulir eksentrik untuk mendukung gaya yang tercipta akibat torsi dan gaya aksial antara rotor dan penggerak utama.
Badan pompa dan flensa
Bagian di mana fluida dipompa adalah badan pompa. Di dalam badan pompa, flensa hisap dipasang dan fluida masuk ke dalam pompa melalui flensa hisap ini.
Sensor uji coba kering
Ini adalah sensor yang digunakan untuk melindungi stator agar tidak kering dengan menggunakan sensor suhu ketika suhu stator menjadi lebih tinggi dari suhu yang diprogram. Hal ini membantu menghentikan penggerak utama sehingga menyelamatkan pompa dari kerusakan.
Sensor produk
Ini adalah sensor yang digunakan pada pompa ulir eksentrik sehingga pompa dapat menyala saat media ditempatkan di saluran masuk atau di hopper.
Jaket pemanas
Jaket pemanas ditempatkan di stator dan juga untuk pompa ulir eksentrik hopper di dalam hopper untuk membantu melindungi material agar tidak mengeras.
Sakelar tekanan
Ini adalah sakelar yang membantu mengontrol tekanan pompa pada saluran masuk.
Katup pelepas tekanan
Ini adalah katup yang ditempatkan pada pompa atau pada pipa untuk mencegah penumpukan tekanan berlebih yang dapat merusak sistem perpipaan atau pompa.
Bagaimana cara kerja pompa ulir eksentrik?
Pompa ulir eksentrik ditenagai oleh motor listrik atau mesin IC sebagai penggerak utama. Pompa ulir eksentrik memiliki satu rotor yang berputar di dalam stator karet. Rotor terlihat seperti pembuka botol yang memanjang dan berputar di dalam stator karet yang terbuat dari heliks internal ganda. Produsen pompa ulir eksentrik membuat heliks stator dua kali lipat dari rotor. Perbedaan pitch membantu membentuk rongga tertutup antara stator dan rotor. Rongga-rongga ini dibuat untuk mengalir secara aksial di sepanjang stator ketika rotor berputar sehingga menyebabkan aliran aksial fluida yang lancar. Fluida dipaksa mengalir melalui pompa sampai keluar melalui port pembuangan.
Gambar: Cara kerja pompa ulir eksentrik.
Jenis-jenis pompa ulir eksentrik
Ada berbagai model pompa ulir eksentrik. Model-model ini dirancang berdasarkan fungsi dan orientasi pompa. Beberapa jenis pompa ulir eksentrik adalah sebagai berikut.
Pompa sekrup eksentrik hopper
Ini adalah pompa ulir eksentrik yang memiliki hopper yang dipasang di atasnya. Pompa ulir eksentrik jenis ini membantu menahan material yang akan dipompa. Pompa ulir eksentrik ini digunakan untuk memompa cairan kental, material besar yang perlu dipotong menjadi potongan-potongan kecil, padatan yang mengalami plastisisasi, dan material yang mengandung kadar bahan kering yang tinggi.
Gambar: Pompa sekrup eksentrik hopper.
Pompa sekrup eksentrik food grade
Ini adalah pompa ulir eksentrik yang terutama ditujukan untuk memompa bahan makanan. Seperti namanya dan mengingat pompa ini akan bekerja pada bahan makanan, produsen pompa ulir eksentrik mendesainnya dengan banyak pertimbangan untuk meningkatkan higienitasnya terhadap makanan yang dipompa. Pompa ini didesain sedemikian rupa agar mudah dibersihkan. Beberapa model pompa ulir eksentrik juga memiliki troli yang dipasang di atasnya untuk meningkatkan relokasi antar proses.
Gambar: Pompa ulir eksentrik food grade dengan troli.
Pompa ulir eksentrik horizontal
Pompa ulir eksentrik horizontal adalah pompa yang poros penggeraknya disejajarkan secara horizontal. Pompa jenis ini mudah dipasang dan dilakukan perawatan dengan bagian-bagian internalnya yang mudah diakses. Namun, pompa jenis ini cenderung memakan banyak ruang instalasi. Selain itu, pompa jenis ini memiliki kapasitas yang terbatas terkait dengan net positive suction head (NPSH). Jenis pompa eccentric screw bekerja dengan prinsip yang sama yaitu menggunakan rotor dan stator untuk menciptakan rongga fluida seperti pompa eccentric screw lainnya.
Gambar: Pompa ulir eksentrik horizontal
Pompa sekrup eksentrik vertikal
Ini adalah pompa ulir eksentrik yang dipasang pada arah vertikal. Pompa ini cocok digunakan di tempat yang memiliki ruang terbatas untuk pemasangan dibandingkan dengan pompa horizontal. Produsen pompa ulir eksentrik membuat pompa dengan panjang pencelupan yang dapat disesuaikan. Hal ini membantu pengguna akhir untuk memasang pompa tanpa tantangan panjang pencelupan yang tidak memadai. Pompa-pompa ini telah digunakan dalam aplikasi seperti memompa limbah ke pabrik pengolahan limbah utama. Pompa ini diproduksi dalam desain pendek dan panjang yang memungkinkan untuk berbagai aplikasi. Versi pendek dari pompa ulir eksentrik ini memiliki pelat pemasangan sebagai penyangga saat dipasang, sedangkan versi panjangnya memiliki pemandu dan penyangga untuk mengurangi osilasi dan getaran saat digunakan untuk aplikasi perendaman dalam. Kedua versi ini memiliki konfigurasi yang digabungkan rapat dan baja tahan karat untuk melindunginya dari korosi pada bagian-bagian seperti rumah stator.
Gambar: Pompa ulir eksentrik vertikal.
Pompa sekrup eksentrik maserator
Pompa ini digunakan untuk menghancurkan dan memotong partikel padat dalam fluida yang sedang dipompa. Pompa ulir eksentrik ini memiliki pemotong yang terbuat dari baja tahan karat yang dikeraskan. Pemotong ini bertanggung jawab untuk memotong partikel padat. Hal ini membantu pompa untuk memompa fluida secara efektif melalui pipa berdiameter kecil pada pengangkatan yang tinggi atau jarak yang jauh tanpa kesulitan ketika media memiliki komponen padat yang besar. Jenis pompa ulir eksentrik ini dibuat dengan cara yang membantunya mencapai pengangkatan hisap yang tinggi yang membuatnya cocok untuk aplikasi yang sulit seperti di mana media yang akan dipompa memiliki komponen padat serta cairan yang sangat kental. Setelah padatan diparut menjadi potongan-potongan yang lebih kecil, padatan tersebut ditransfer melalui pipa tanpa menyebabkan kegagalan pompa atau penyumbatan.
Gambar: Pompa ulir eksentrik maserator.
Pompa sekrup eksentrik multifase
Ini adalah pompa ulir eksentrik yang dirancang untuk menangani media dalam fase padat, cair, dan uap. Ini adalah pompa yang sangat penting dalam aplikasi yang memiliki media yang bercampur dengan tiga fase. Padatan dapat menyebabkan abrasi sementara uap dapat menyebabkan panas berlebih dan dengan demikian dapat menurunkan masa pakai pompa. Namun, produsen pompa ulir eksentrik multifase membuat pompa ini dengan fitur yang menjamin kekuatan yang cukup untuk menangani fluida dengan tiga fase. Hal ini sering terlihat pada aplikasi minyak mentah di mana minyak mentah bercampur dengan pasir, gas, dan air. Secara konvensional, gas harus dikeluarkan dari minyak mentah. Namun, dengan penggunaan pompa ulir eksentrik multifase, hal itu tidak menjadi masalah karena pompa akan bekerja pada ketiga fase media tersebut. Karena kemampuan pompa ini untuk bekerja pada media multifase, desain dan biayanya cenderung lebih tinggi dibandingkan dengan pompa ulir eksentrik lainnya.
Gambar: pompa ulir eksentrik multifase.
Kapan harus menggunakan pompa ulir eksentrik?
- Saat memompa cairan kental. Pompa ulir eksentrik adalah pilihan yang baik untuk memompa cairan yang sangat kental dibandingkan dengan pompa lain seperti pompa sentrifugal. Ketika pompa sentrifugal digunakan untuk memompa cairan yang sangat kental, pompa ini menjadi tidak efisien. Dengan demikian, aliran fluida menjadi sangat rendah dan setelah beberapa saat, aliran fluida dapat berhenti dan juga menghasilkan konsumsi daya yang lebih besar sehingga tidak ekonomis. Di sisi lain, ketika pompa ulir eksentrik digunakan untuk memompa cairan kental, pompa ini menjadi efisien secara mekanis dan mengurangi daya yang dibutuhkan serta meningkatkan aliran. Pompa ulir eksentrik, terlepas dari tingkat viskositasnya, akan ada aliran yang kontinu. Juga, dalam hal viskositas variabel, pompa ulir eksentrik akan sangat cocok karena dapat memberikan aliran yang konstan terlepas dari viskositas fluida.
- Ketika membutuhkan aliran variabel. Pompa ulir eksentrik mampu memberikan aliran fluida yang bervariasi karena mudah untuk mengatur aliran fluida sesuai kebutuhan pengguna. Aliran dapat diatur dengan memvariasikan kecepatan pompa melalui gearbox. Kecepatan pompa sebanding dengan laju aliran.
- Ketika Anda perlu memisahkan cairan. Pompa ulir eksentrik adalah pilihan yang baik ketika cairan perlu dipisahkan. Misalnya, dengan asumsi seseorang menginginkan pompa untuk mentransfer air dan minyak dalam alat pemisah tertentu. Untuk membuat proses pemisahan lebih mudah, maka tetesan air harus lebih kecil dari tetesan minyak. Jika cairan tersebut dipompa menggunakan pompa lain seperti pompa sentrifugal maka pompa tersebut akan mencampur minyak dan dengan demikian tetesan minyak menjadi sangat kecil sehingga mengganggu proses pemisahan. Jika pompa yang digunakan adalah pompa ulir eksentrik maka akan lebih mudah karena pompa ini tidak mengemulsi atau membaurkan tetesan minyak.
- Kondisi penyedotan. Pompa ulir eksentrik membutuhkan torsi rendah untuk menarik fluida ke dalam pompa karena memiliki kecepatan pompa yang rendah. Pompa ini juga dapat mengisi meskipun tekanan hisapnya sangat rendah. Pompa sentrifugal tidak dapat bekerja dalam kondisi tekanan rendah dan juga bekerja dengan kecepatan yang sangat tinggi yang berarti torsi mereka akan rendah.
- Digunakan dalam pengukuran dan pemberian dosis. Pompa ini mentransfer cairan dengan denyut rendah sehingga cocok untuk pengukuran dan penakaran.
- Ketika aliran presisi dibutuhkan. Pompa ulir eksentrik dapat memberikan aliran yang presisi untuk setiap putaran karena setiap putaran menghasilkan volume fluida tertentu.
- Untuk menangani cairan abrasif. Pompa ulir eksentrik memiliki kecepatan internal yang rendah dibandingkan dengan pompa sentrifugal. Ketika fluida memiliki beberapa partikel padat pada pompa lain yang terbuat dari bahan logam, hal ini dapat dengan mudah menyebabkan keausan atau kerusakan pada komponen karena toleransi yang rendah dan rpm yang tinggi.
Aplikasi pompa sekrup eksentrik
- Pompa ulir eksentrik digunakan dalam pemompaan lumpur dan limbah.
- Mereka digunakan untuk memompa bahan kimia kental di pabrik-pabrik manufaktur.
- Mereka digunakan dalam industri kertas dan bubur kertas.
- Mereka digunakan untuk memompa biomassa.
- Mereka digunakan dalam produksi gas dan minyak.
- Mereka digunakan dalam aplikasi dosis dan pengukuran.
- Mereka dituntut untuk memompa produk yang peka terhadap geseran.
- Mereka digunakan dalam pemrosesan makanan dan minuman.
Keuntungan dari pompa sekrup eksentrik
- Mereka memiliki aliran berdenyut yang rendah.
- Mereka dapat dibalik.
- Mereka dapat memompa cairan yang sangat kental.
- Mereka dapat menghancurkan dan memompa partikel padat.
- Pompa ulir eksentrik dapat bekerja pada cairan abrasif.
- Ini dapat menghasilkan tekanan tinggi.
- Kecepatannya dapat bervariasi agar sesuai dengan aplikasinya.
Kerugian dari pompa ulir eksentrik
- Mereka bergerak perlahan mengurangi laju aliran.
- Mereka dapat memompa untuk jarak yang terbatas.
- Poros dapat membelok di bawah beban tinggi.
Pemecahan masalah pompa ulir eksentrik
Pompa sekrup eksentrik tidak dapat dihidupkan
- Adhesi stator dan rotor. Lumasi stator dan rotor menggunakan oli inert atau gliserin.
- Keluarkan tekanan berlebih. Gunakan motor atau pompa yang lebih besar. Selain itu, cobalah untuk mengubah konfigurasi pipa untuk mengurangi tekanan saluran keluar.
- Penyumbatan. Bersihkan benda padat di port inspeksi. Jika tidak memungkinkan, bongkar pompa agar Anda dapat dengan mudah mengeluarkan semua benda padat dan membersihkan pompa dengan mudah.
- Cairan beku. Hal ini dapat disebabkan oleh suhu yang sangat rendah di dalam pompa. Pasang pemanas jejak.
- Stator tidak kompatibel dengan fluida. Periksa kompatibilitas stator dan bahan kimia fluida.
- Kecepatan pompa tidak benar. Periksa kecepatan pompa untuk memastikannya dalam kisaran yang disarankan. Selain itu, pastikan juga rpm, voltase, daya yang diserap, dan frekuensi sesuai dengan yang direkomendasikan oleh produsen.
- Viskositas sangat tinggi. Periksa kecocokan viskositas fluida dengan spesifikasi pompa.
Pompa ulir eksentrik tidak menghasilkan hisapan
- Penyumbatan. Bersihkan benda padat di port inspeksi atau coba bongkar pompa untuk pembersihan yang efektif.
- Masuknya udara. Ini bisa berupa udara yang merembes melalui pipa saluran masuk atau segel. Kencangkan baut sambungan dan ganti seal yang sudah aus.
- Kecepatan pompa tinggi. Pastikan kecepatan pompa berada dalam kisaran yang disarankan.
- Arah putaran yang salah. Pastikan arah putaran sesuai dengan yang tertera pada pelat nama pompa.
- Stator aus; ganti.
- Rotor aus; ganti.
Pompa ulir eksentrik yang memiliki laju aliran yang salah
- Transmisi rusak atau rusak. Periksa transmisi dan perbaiki jika perlu.
Pompa ulir eksentrik yang memiliki getaran sangat tinggi
- Poros penggerak. Periksa pergerakan poros penggerak. Ini bisa jadi disebabkan oleh bush yang tidak dipasang dengan benar.
- Ketidaksejajaran poros. Pastikan semua poros sejajar dengan benar.
- Padatan besar. Kurangi ukuran padatan atau pasang pemotong untuk mengurangi padatan sebelum dipompa.
Kebocoran segel
- Sistem segel. Sistem segel yang digunakan tidak sesuai untuk pompa tersebut dan perlu diganti.
- Segel mekanis. Periksa apakah segel sudah aus dan ganti jika perlu.
- Penyumbatan. Bersihkan benda padat dari port inspeksi. Jika memungkinkan, bongkar pompa untuk membersihkan pompa secara efektif.
Ringkasan
Pompa ulir eksentrik juga dikenal sebagai pompa rongga progresif. Pompa ini bekerja dengan mendapatkan daya dari penggerak utama yang merupakan mesin IC atau motor listrik. Penggerak utama melalui poros penggerak dan kopling membantu menyalurkan daya ke pompa. Pompa ini memiliki rotor logam dan stator yang terbuat dari karet. Rotor dikerjakan dengan sekrup heliks yang membantu pompa menciptakan rongga cairan saat rotor berputar. Perputaran rotor terus memindahkan cairan dari bagian saluran masuk ke bagian saluran keluar. Pompa ulir eksentrik memindahkan cairan dengan denyut rendah dan memiliki laju aliran yang konstan. Setiap putaran rotor menghasilkan volume fluida tertentu yang membuatnya lebih mudah untuk menentukan laju aliran dari pompa ulir eksentrik tidak seperti pompa lainnya seperti pompa sentrifugal.
Pompa ini digunakan di banyak industri seperti produksi minyak dan gas, makanan dan minuman, kertas dan bubur kertas, transfer lumpur dan limbah, transfer biomassa, dosing, dan aplikasi pengukuran. Alasan mengapa pompa ini digunakan dalam banyak aplikasi adalah karena fitur-fiturnya yang unik seperti dapat dibalik, kemampuan untuk memompa cairan dengan tingkat viskositas apa pun, kemampuan untuk melepaskan laju aliran konstan, memvariasikan kecepatannya, kemampuan untuk bekerja pada cairan dengan padatan, kemampuan untuk bekerja pada cairan yang membutuhkan perangkat pemisah antara lain. Namun, pompa ulir eksentrik menggunakan poros untuk defleksi daya yang cenderung membelok di bawah beban berat. Defleksi seperti itu dapat merusak bantalan pompa dan bahkan komponen pompa lainnya. Namun, keuntungan pompa ulir eksentrik jauh lebih besar daripada kerugiannya.