Pompa Sekrup Tunggal
Apa yang dimaksud dengan pompa sekrup tunggal?
Pompa ulir tunggal juga dikenal sebagai pompa rongga progresif. Ini adalah jenis pompa perpindahan positif putar. Produsen pompa ulir tunggal membuat pompa untuk mengangkut lumpur dan cairan. Pompa ini juga dapat bekerja pada cairan multifase yang mengandung siput gas yang umum terjadi selama ekstraksi minyak mentah. Pompa sekrup tunggal dirancang untuk memberikan kemampuan memompa cairan yang sebanding dengan kecepatannya sehingga memberikan laju pemompaan yang dapat diprediksi secara linier di seluruh rentang tekanan. Teknologi yang digunakan oleh produsen pompa sekrup tunggal membuat pompa ini menghasilkan tekanan tinggi sekitar 48 bar dan laju aliran 600m3 /jam serta efisiensi tinggi dalam kisaran 55% hingga 75%. Pompa ini paling cocok untuk bekerja pada cairan yang sangat kental.
Gambar: Pompa sekrup tunggal.
Bagaimana cara kerja pompa sekrup tunggal?
Desain pompa ulir tunggal terdiri dari komponen-komponen antara lain penggerak utama. Penggerak utama adalah sumber tenaga yang digunakan untuk menjalankan pompa. Penggerak utama adalah mesin pembakaran internal (IC) atau motor listrik induksi. Penggerak utama terhubung ke gearbox. Gearbox dimaksudkan untuk mengurangi kecepatan dari penggerak utama karena pompa sekrup tunggal beroperasi pada putaran per menit (RPM) yang rendah relatif terhadap pompa lain seperti pompa sentrifugal. Daya kemudian disalurkan dari gearbox menggunakan poros output. Poros ini digunakan untuk menghubungkan rotor menggunakan sambungan universal untuk memutar rotor dalam stator karet. Stator berisi rongga. Rotor digunakan untuk mendorong cairan melalui rongga-rongga tersebut saat berputar. Kemampuan pompa untuk menghasilkan tekanan akan tergantung pada jumlah rongga pompa. Desain pompa ulir tunggal bertekanan tinggi sering kali terbuat dari lebih dari satu stator. Pompa ulir tunggal bekerja dengan menggunakan prinsip perpindahan positif. Pompa ini memiliki bagian saluran masuk yang mengalirkan fluida ke dalam casing yang panjang. Casing adalah tempat rotor dan stator dipasang. Ketika rotor mulai berputar, maka akan menciptakan rongga-rongga. Rongga-rongga tersebut menarik media yang sedang diangkut dan mendorongnya bersama dengan casing sampai keluar melalui port pembuangan.
Cara kerja pompa ulir tunggal.
Jenis-jenis pompa sekrup tunggal
Pompa ulir tunggal dapat dikategorikan berdasarkan berbagai dasar seperti desain, aplikasi, dan orientasi. Dengan mempertimbangkan faktor-faktor tersebut, ada beberapa jenis pompa ulir tunggal sebagai berikut.
Pompa sekrup tunggal hopper
Ini adalah pompa ulir tunggal dengan hopper yang dipasang di atasnya. Jenis pompa ulir tunggal ini dimaksudkan untuk memompa cairan yang sangat kental, media dengan banyak bahan kering, bahan yang plastis, dan padatan besar yang perlu dipecah. Hopper digunakan untuk mengumpankan media yang akan diangkut ke dalam pompa. Dalam beberapa kasus, panjang hopper dapat disesuaikan agar sesuai dengan lebih banyak bahan atau cairan sesuai dengan permintaan pengguna.
Pompa sekrup tunggal dengan hopper
Pompa sekrup tunggal food grade
Ini adalah model pompa ulir tunggal yang dirancang untuk meningkatkan tingkat kebersihan yang tinggi. Produsen pompa sekrup tunggal mendesain pompa ini dengan bahan yang diperlukan sesuai dengan EHEDG atau 3A agar mudah dibersihkan sehingga meningkatkan higienitas. Model pompa sekrup tunggal untuk aplikasi makanan seperti itu terkadang dipasang pada troli untuk mempermudah relokasi.
pompa sekrup tunggal food grade (kredit: Nova rotor)
Pompa sekrup tunggal maserator
Ini adalah pompa ulir tunggal dengan pemotong yang kuat yang digunakan untuk merobek-robek dan memotong partikel padat sebelum masuk ke dalam elemen pemompaan. Dengan demikian, media yang dipompa dapat diangkut secara efisien tanpa menyebabkan kegagalan atau penyumbatan ke tujuan yang dituju. Jenis pompa ulir tunggal ini cocok untuk aplikasi komersial dan domestik seperti limbah di mana ia dapat memotong dan merobek-robek partikel padat yang dapat menyumbat pompa. Pompa ini juga dapat digunakan untuk merobek-robek partikel makanan yang dipompa ke titik yang diinginkan.
Gambar: Pompa ulir tunggal maserator (dengan hopper dan pemotong).
Pompa sekrup tunggal perendaman vertikal
Ini adalah pompa sekrup tunggal yang dimaksudkan untuk direndam dalam cairan, misalnya di dalam tangki. Hal ini membantu menghilangkan masalah tentang kepala hisap positif bersih (NPSH) karena pompa ini dapat menerima NPSH 0,5 m. Hal ini membuat pompa ini cocok untuk aplikasi saluran tertutup atau terbuka.
Gambar: Pompa sekrup tunggal pencelupan vertikal (kredit: Nova rotor).
Pompa ulir tunggal dengan desain multifase
Ini adalah pompa sekrup tunggal yang dirancang dengan pelat dasar untuk peningkatan multifase. Peningkatan multifase ini membantu operator pompa untuk memilih pompa dengan cara yang membuatnya menangani cairan dan padatan yang berbeda seperti minyak, air, pasir, dan siput gas dengan menggunakan operasi jarak jauh otomatis.
Aplikasi pompa sekrup tunggal
- Pompa sekrup tunggal digunakan dalam takaran dan pengukuran.
- Mereka digunakan untuk memompa air limbah seperti di saluran pembuangan kota.
- Pompa ulir tunggal digunakan untuk memompa bahan kimia selama proses pembuatan.
- Pompa ulir tunggal digunakan untuk memompa minyak dan minyak bumi selama produksi.
- Mereka digunakan dalam pemrosesan makanan dan minuman.
- Mereka digunakan dalam pembuatan kertas dan bubur kertas.
- Mereka digunakan dalam pembuatan semen.
- Mereka digunakan dalam memompa minyak pelumas.
- Pompa sekrup tunggal digunakan untuk memompa lumpur dan lumpur.
Keuntungan dari pompa sekrup tunggal
- Pompa ulir tunggal memiliki denyut aliran yang rendah. Hal ini terjadi karena pompa ini memiliki rpm rendah yang membuat aliran berdenyut secara perlahan-lahan sehingga menghasilkan head akselerasi yang rendah. Pompa ini juga memiliki stator dan rotor pitch panjang yang semakin mengurangi denyutan.
- Pompa ulir tunggal memiliki geser yang rendah. Hal ini membantu pompa untuk menangani media yang sulit seperti makanan kental, resin, emulsi air, dan minyak tanpa mengubah konsistensi cairan. Hal ini juga membuat mereka berguna dalam pemisahan minyak dan air karena memastikan tetesan minyak tetap utuh.
- Pompa sekrup tunggal dapat dibalik dengan tekanan keluaran yang menurun. Dengan demikian, selang dapat dibersihkan atau jika pompa tersumbat, pompa dapat dibalik untuk membersihkan penyumbatan. Karakteristik yang dapat dibalik ini membantu pompa sekrup tunggal dalam situasi seperti bongkar muat kapal tanker.
- Pompa sekrup tunggal dapat menangani berbagai macam cairan. Pompa ini dapat memompa cairan kental, bahan abrasif, padatan besar, siput gas, padatan berserat.
- Pemancing otomatis. Produsen pompa sekrup tunggal membuat pompa dengan toleransi yang ketat yang membuatnya memiliki kemampuan hisap yang tinggi untuk melakukan self-prime pada NPSH rendah.
- Akurasi tinggi. Pompa ini memiliki kecepatan yang sebanding dengan aliran. Karena desain rongga, sangat mudah untuk memprediksi besarnya aliran. Hal ini membuatnya cocok untuk digunakan dalam aplikasi dosis dan pengukuran.
- Mereka memiliki laju aliran yang tinggi. Pompa sekrup tunggal dapat mencapai laju aliran sekitar 600m3 /jam karena desain perpindahan positifnya.
- Kemampuan tekanan tinggi. Pompa sekrup tunggal dapat menghasilkan tekanan tinggi yang cocok untuk mengangkut media melalui head yang tinggi.
- Pompa sekrup tunggal beroperasi dengan tenang karena memiliki tingkat getaran yang rendah.
- Pompa ini dapat dipasang dan dioperasikan secara vertikal.
Kerugian dari pompa sekrup tunggal
- Pompa sekrup tunggal membutuhkan lapisan cairan untuk menjaga permukaan yang bersentuhan (geser) terlumasi dengan baik.
- Pompa ini bergerak lambat dibandingkan dengan pompa lainnya.
- Pompa ini hanya dapat memompa cairan untuk jarak pendek.
- Sekrup tunggal memiliki tingkat selip yang tinggi yang berasal dari stator dan rotor yang mengurangi efisiensi pompa.
- Efisiensi pompa ulir tunggal dapat terpengaruh ketika pompa bekerja pada fluida kental jika fluida tidak mengalir dengan cepat ke dalam pompa. Dengan demikian, batas kecepatan untuk fluida tertentu perlu dipastikan untuk meningkatkan kinerja pompa yang tepat.
Faktor-faktor yang perlu dipertimbangkan saat membeli pompa sekrup tunggal
Media pemompaan
Sama seperti pompa lainnya, pemilihan pompa ulir tunggal akan lebih baik dilakukan setelah mempertimbangkan media yang akan dipompa. Dalam hal ini, beberapa karakteristik media perlu dianalisis yaitu:
- Rasio padatan terhadap cairan. Pada dasarnya, ini adalah rasio padatan terhadap cairan dalam cairan. Jumlah padatan akan mempengaruhi karakteristik bubur.
- Sifat cairan yang akan dipompa. Cairan yang akan diangkut dapat berupa cairan kental atau tidak kental, abrasif atau korosif. Untuk memastikan sifat cairan, maka Anda dapat memilih pompa sekrup tunggal yang terbaik dan paling ekonomis untuk aplikasi tersebut.
- Karakteristik padatan dalam suspensi. Beberapa cairan mungkin mengandung partikel padat yang berukuran lebih besar dan bentuknya tidak konsisten. Ini bisa keras, bulat, lembut, ringan, padat, tidak padat, padat, atau berserat. Dengan demikian, akan sangat penting untuk memastikan bahwa pompa ulir tunggal yang dipilih memiliki ukuran rongga yang cukup untuk memungkinkan lewatnya partikel padat dengan berbagai ukuran.
Suhu
Sangat penting untuk terlebih dahulu menentukan rentang suhu minimum dan maksimum dari fluida yang akan dipompa. Hal ini dikarenakan suhu yang sangat tinggi dapat merusak beberapa material pompa misalnya stator yang terbuat dari karet. Stator yang rusak akan membuat pompa tidak dapat beroperasi. Selain itu, ketika suhu sangat rendah dapat mempengaruhi viskositas fluida tersebut sehingga mempengaruhi kebutuhan daya serta karakteristik aliran seperti laju aliran.
Tekanan
Untuk meningkatkan kelancaran kerja pompa, tekanan yang diperlukan untuk mentransfer media melalui pipa perlu diketahui. Hal ini juga akan mempengaruhi tekanan diferensial yang merupakan perbedaan tekanan antara bagian masuk dan keluar pompa. Sebuah pompa cenderung tergelincir jika bekerja pada tekanan yang lebih tinggi dari yang dapat ditanganinya. Slip pompa adalah ketika pompa fluida kehilangan kapasitas pemompaannya di mana fluida mulai kembali dari sisi pembuangan ke saluran masuk. Jika tekanan yang dibutuhkan tinggi maka stator atau rotor tambahan dapat ditambahkan. Selain itu, tekanan juga mempengaruhi keausan pompa karena pada tekanan diferensial yang tinggi terdapat keausan abrasif yang tinggi.
Viskositas
Kekentalan cairan yang dipompa mempengaruhi suhu kerja. Dalam beberapa kasus, beberapa cairan sangat kental sehingga dipanaskan untuk mengurangi viskositasnya. Viskositas berkurang dengan peningkatan suhu dan sebaliknya.
Abrasi
Abrasi adalah salah satu alasan utama pompa ulir tunggal Anda dapat mengalami kegagalan. Karakteristik keausan abrasi tergantung pada sifat partikel padat yang akan dipompa. Ada berbagai jenis abrasif yang dapat membantu Anda memilih pompa sekrup tunggal yang tepat. Mereka adalah:
- Bahan abrasif ringan. Hal ini mengacu pada partikel padat dalam cairan seperti celah, tanah, atau kotoran.
- Tidak ada bahan abrasif. Hal ini mengacu pada kasus di mana fluida yang dipompa tidak memiliki partikel padat seperti air jernih, bensin, minyak pelumas, dan bensin.
- Bahan abrasif sedang. Dalam kondisi ini, cairan yang dipompa memiliki padatan seperti lumpur tanah liat, serbuk kayu, lumpur, frit, dan email porselen.
- Bahan abrasif berat. Hal ini mengacu pada partikel padat yang sarat dengan pasir, debu ampelas, senyawa lapping, mill scale, serta nat dan gipsum atap.
Pertimbangan instalasi dan lingkungan
Pompa sekrup tunggal digunakan dalam berbagai kondisi lingkungan. Dengan demikian, penting untuk mempertimbangkan lingkungan dan pemasangan pompa. Hal ini termasuk pertimbangan seperti lingkungan berbahaya di antara faktor-faktor lain seperti portabilitas, aliran reversibel, dan kondisi submersible. Ruang yang dibutuhkan dan orientasi pemasangan juga penting untuk dipertimbangkan.
Pemecahan masalah pompa sekrup tunggal
Pompa tidak dapat dihidupkan
- Terdapat daya rekat pada rotor dan stator. Lumasi stator dan rotor menggunakan minyak lembam atau gliserin.
- Tekanan outlet berlebih. Menambah ukuran motor atau pompa. Ubah konfigurasi pipa atau pengaturan sistem untuk menurunkan tekanan outlet.
- Bersihkan benda-benda padat di port inspeksi. Jika masih ada, bongkar pompa Anda agar Anda dapat dengan mudah membersihkannya.
- Suhu cairan. Periksa suhu cairan untuk memastikannya sesuai dengan yang dipersyaratkan oleh produsen.
- Partikel padat yang besar. Pasang filter di sisi hisap atau kurangi kecepatan pompa.
- Kristalisasi/sedimentasi. Siram pompa atau bongkar pompa agar dapat dibersihkan dengan benar.
- Cairan beku. Pasang pemanas jejak atau lindungi pompa dari elemen dan tiriskan saat tidak digunakan.
- Stator tidak kompatibel dengan cairan. Periksa kompatibilitas stator dan bahan kimia fluida.
- Kecepatan pompa salah. Periksa kecepatan pompa. Pastikan rpm, voltase, frekuensi, dan daya yang diserap sesuai.
- Viskositas terlalu tinggi. Periksa dengan spesifikasi produsen pompa.
Laju aliran salah
- Tekanan saluran keluar yang berlebihan. Menambah ukuran motor atau ukuran pompa. Mengubah konfigurasi pipa atau pengaturan sistem untuk menurunkan tekanan outlet.
- Masuknya udara melalui pipa saluran masuk atau segel. Ganti segel dan kencangkan baut sambungan.
- Keluarkan benda padat dari port inspeksi. Bongkar pompa untuk pembersihan yang efektif.
- Stator aus. Ganti stator.
- Rotor aus. Ganti rotor.
- Transmisi rusak atau rusak. Memperbaiki transmisi yang rusak atau salah.
Aliran tidak merata
- Tekanan yang berlebihan pada saluran keluar. Gunakan motor atau pompa yang lebih besar. Ubah konfigurasi perpipaan atau sistem.
- Kecepatan hisap terlalu tinggi. Periksa filter saluran masuk, periksa tekanan saluran masuk, dan saluran hisap dibuka sepenuhnya.
Getaran pompa berlebih
- Bantalan yang sudah aus. Ganti bantalan.
- Ukuran padat yang besar. Pasang filter di saluran masuk atau kurangi kecepatan pompa.
Ringkasan
Pompa ulir tunggal yang juga dikenal sebagai pompa rongga progresif adalah pompa perpindahan positif yang berputar. Pompa ini bekerja dengan menggunakan tenaga dari motor listrik atau mesin IC. Penggerak utama mentransmisikan dayanya ke gearbox melalui poros. Gearbox mengurangi kecepatan karena pompa ulir tunggal bekerja pada rpm rendah. Daya dari gearbox kemudian disalurkan ke rotor dan stator. Saat rotor berputar, ia mendorong cairan melalui rongga pada stator.
Pompa ulir tunggal digunakan di banyak industri di antaranya kertas dan bubur kertas, semen dan tanah liat, pembuatan kapal, pertanian, petrokimia, pengolahan limbah, dan lain-lain. Pompa ulir tunggal digunakan di banyak industri karena sifatnya yang luar biasa seperti menghasilkan aliran yang konstan dan tidak berdenyut, dapat dibalik, tidak terlalu berisik, kemampuan menangani cairan yang sangat kental, dan lain-lain.
Ada beberapa jenis pompa sekrup tunggal yang diberi nama sesuai dengan fungsinya seperti pompa sekrup tunggal food grade, pompa sekrup tunggal maserator, pompa sekrup tunggal perendaman vertikal, dan pompa sekrup tunggal multifase. Sebelum membeli pompa ulir tunggal, kita harus mempertimbangkan faktor teknis seperti jenis media yang akan dipompa, viskositas suhu, tekanan, abrasi, kondisi lingkungan dan instalasi.