Positive displacement pump adalah pompa yang memindahkan cairan dengan cara memerangkap sejumlah volume tertentu, lalu mendorongnya keluar. Dalam bahasa Indonesia disebut pompa perpindahan positif. Setiap putaran atau setiap langkah memindahkan volume yang hampir sama, berapa pun tekanan di jalur keluarnya.
- Dua Keluarga Pompa dan Bentuk Kurvanya
- Jenis Positive Displacement Pump dan yang Bukan
- Bukan pompa positif dan pompa negatif
- Fixed Displacement Pump Adalah dan Variable Displacement
- Aturan Wajib: Jalur Keluar Tidak Boleh Ditutup
- Satu pengecualian yang perlu diketahui
- Kebocoran Dalam pada Positive Displacement Pump
- Semakin kental cairannya, semakin pelan putarannya
- Kapan Memakai Positive Displacement Pump
- Kesalahan yang Sering Terjadi
- Data yang Perlu Disiapkan Sebelum Memilih
- Pertanyaan yang Sering Diajukan
- Positive displacement pump adalah apa?
- Apa itu non positive displacement pump?
- Apa perbedaan pompa positif dan negatif?
- Apa prinsip utamanya?
- Apa beda fixed dan variable displacement?
- Kenapa jalur keluarnya tidak boleh ditutup?
- Kesimpulan
Lawannya adalah pompa non perpindahan positif, yang paling umum berupa pompa sentrifugal. Di sana cairan tidak diperangkap melainkan dilempar keluar oleh sudu yang berputar, sehingga debitnya sangat bergantung pada tekanan yang harus dilawan.
Satu kalimat yang merangkum seluruh perbedaannya: pada pompa perpindahan positif, tekanan mengikuti apa yang diminta sistem; pada pompa sentrifugal, debit yang mengikuti. Dari kalimat itu lahir hampir semua aturan pemakaiannya.
Dua Keluarga Pompa dan Bentuk Kurvanya
| Aspek | Perpindahan positif | Non perpindahan positif |
|---|---|---|
| Cara memindahkan | Memerangkap volume lalu mendorongnya | Melempar cairan dengan sudu berputar |
| Bentuk kurva | Hampir tegak, debit nyaris tetap | Menurun, debit berkurang saat head naik |
| Pengaruh kekentalan | Menguntungkan, kebocoran dalam berkurang | Merugikan, kemampuan menurun tajam |
| Jalur keluar ditutup | Tekanan naik sampai ada yang gagal | Aman sementara, cairan berputar dan memanas |
| Kemampuan memancing sendiri | Umumnya bisa | Umumnya perlu dipancing lebih dulu |
| Wilayah kerja khas | Debit kecil sampai sedang, tekanan tinggi | Debit besar, head sedang |
| Sifat aliran | Berdenyut pada sebagian jenis | Halus dan menerus |
Baris kedua adalah inti perbedaannya. Kurva pompa perpindahan positif hampir berupa garis tegak: menaikkan tekanan hanya sedikit menurunkan debit. Kurva pompa sentrifugal menurun landai: menaikkan head langsung memotong debit.
Akibat praktisnya, pada pompa perpindahan positif Anda memilih debit lewat putaran, sedangkan tekanannya ditentukan sistem. Pada pompa sentrifugal Anda memilih titik kerja, dan sistem yang menentukan berapa debit yang benar-benar keluar. Pembahasan kurva sentrifugal ada pada panduan sentrifugal, sedangkan penyusunan beban sistem dibahas pada panduan head adalah.
Jenis Positive Displacement Pump dan yang Bukan
Pengelompokan ini sering ditanyakan, termasuk dalam bentuk soal. Pembagiannya berdasarkan cara memindahkan cairan, bukan berdasarkan ukuran atau penggeraknya.
| Kelompok | Jenis | Termasuk perpindahan positif? |
|---|---|---|
| Rotari | Pompa roda gigi | Ya |
| Rotari | Pompa ulir | Ya |
| Rotari | Pompa rongga progresif | Ya |
| Rotari | Pompa lobe | Ya |
| Rotari | Pompa baling geser | Ya |
| Rotari | Pompa peristaltik | Ya |
| Bolak-balik | Pompa torak atau piston | Ya |
| Bolak-balik | Pompa diafragma | Ya |
| Bolak-balik | Pompa plunger penakar | Ya |
| Dinamis | Pompa sentrifugal | Tidak |
| Dinamis | Pompa aksial atau propeler | Tidak |
| Dinamis | Pompa jet atau ejektor | Tidak |
| Dinamis | Pompa cincin cair | Tidak |
Jadi bila ditanya mana yang bukan termasuk kelompok ini, jawabannya ada di kelompok dinamis: sentrifugal, aksial, jet, dan cincin cair. Cirinya sama, yaitu cairan diberi kecepatan lebih dulu, baru kecepatan itu berubah menjadi tekanan.
Masing-masing jenis rotari dibahas tersendiri: gear pump, screw pump, serta pompa diafragma untuk kelompok bolak-balik.
Bukan pompa positif dan pompa negatif
Istilah pompa positif dan pompa negatif sering muncul, tetapi sebenarnya tidak ada penggolongan bernama pompa negatif. Yang ada adalah perpindahan positif dan non perpindahan positif.
Kata positif di sini merujuk pada kepastian volume: setiap siklus memindahkan volume yang pasti. Bukan berarti tekanannya positif atau arah alirannya positif.
Fixed Displacement Pump Adalah dan Variable Displacement
Istilah ini banyak dipakai pada sistem hidrolik alat berat, dan sering membingungkan karena terdengar seperti jenis pompa yang berbeda. Sebenarnya keduanya sama-sama perpindahan positif.
| Aspek | Fixed displacement | Variable displacement |
|---|---|---|
| Volume per putaran | Tetap, ditentukan bentuk fisiknya | Dapat diubah saat pompa bekerja |
| Cara mengatur debit | Hanya lewat putaran penggerak | Lewat putaran atau lewat pengaturan internal |
| Kerumitan | Sederhana | Lebih rumit, ada mekanisme pengatur |
| Harga | Lebih terjangkau | Lebih tinggi |
| Efisiensi saat beban ringan | Kelebihan aliran terbuang lewat katup | Menyesuaikan sehingga lebih hemat |
| Contoh umum | Pompa roda gigi hidrolik | Pompa piston aksial dengan pelat miring |
Baris kelima menjelaskan kenapa jenis variable dipakai pada alat berat meski lebih mahal. Pada jenis fixed, pompa tetap menghasilkan aliran penuh meski alat sedang tidak butuh, dan kelebihannya dibuang lewat katup menjadi panas. Pada jenis variable, pompa menyesuaikan sehingga energi tidak terbuang percuma.
Penerapannya pada alat berat dibahas pada bagian hidrolik panduan gear pump.
Aturan Wajib: Jalur Keluar Tidak Boleh Ditutup
Ini aturan terpenting bagi seluruh keluarga ini, dan pelanggarannya menimbulkan kerusakan yang mahal.
Karena volume yang didorong tiap siklus hampir tetap, menutup jalur keluar tidak menghentikan cairan yang masuk. Tekanan akan naik terus sampai ada bagian yang gagal: sambungan pecah, poros patah, atau motor terbakar.
Karena itu katup pelepas tekanan wajib ada pada setiap instalasi, dan ini bukan pelengkap opsional.
Tiga hal yang perlu diluruskan soal katup pelepas:
- Katup pelepas adalah pengaman, bukan alat pengatur. Bila ia membuka sepanjang waktu, cairan berputar di dalam pompa dan memanas dengan cepat.
- Untuk mengurangi debit, turunkan putaran atau sediakan jalur pengembalian tersendiri ke tangki, jangan mencekik katup keluar.
- Pasang pengukur tekanan di sisi keluar agar kondisi kerja terbaca setiap saat.
Satu pengecualian yang perlu diketahui
Ada satu jenis yang justru aman bila jalur keluarnya ditutup, yaitu pompa diafragma yang digerakkan udara bertekanan. Tekanan cairan naik sampai seimbang dengan tekanan udara penggeraknya, lalu pompa berhenti dengan sendirinya tanpa kerusakan.
Perlakuan itu hanya berlaku untuk jenis tersebut. Menerapkannya pada pompa roda gigi atau pompa ulir akan merusak. Rinciannya dibahas pada panduan pompa diafragma.
Kebocoran Dalam pada Positive Displacement Pump
Debit yang keluar selalu sedikit lebih kecil daripada hitungan teoretis, karena sebagian cairan mengalir balik melalui celah internal. Aliran balik ini disebut kebocoran dalam.
| Kondisi | Kebocoran dalam | Akibat pada debit |
|---|---|---|
| Tekanan keluar naik | Bertambah | Debit sedikit menurun |
| Cairan lebih kental | Berkurang | Debit mendekati teoretis |
| Cairan lebih encer atau panas | Bertambah | Debit menurun |
| Celah melebar karena aus | Bertambah | Debit turun perlahan dari waktu ke waktu |
| Putaran dinaikkan | Relatif mengecil | Efisiensi volumetrik membaik |
Dari sini muncul kenyataan yang sering mengejutkan: cairan kental menguntungkan keluarga pompa ini, kebalikan dari pompa sentrifugal yang justru kehilangan banyak kemampuan pada cairan kental.
Baris keempat berguna untuk pemeliharaan. Debit yang menurun perlahan selama berbulan-bulan hampir selalu berarti celah internal melebar akibat keausan, bukan berarti motornya melemah.
Semakin kental cairannya, semakin pelan putarannya
Aturan ini berlaku untuk hampir seluruh jenis rotari. Cairan kental butuh waktu mengisi ruang yang tersedia; bila putaran terlalu tinggi, ruang itu tidak terisi penuh.
Gejalanya khas: suara berderak, getaran, debit di bawah harapan, dan keausan cepat. Menurunkan putaran justru sering menaikkan debit yang benar-benar keluar.
Kapan Memakai Positive Displacement Pump
| Kebutuhan | Arah pilihan | Alasannya |
|---|---|---|
| Air bersih debit besar, head sedang | Sentrifugal | Jauh lebih ekonomis dan efisien di wilayah ini |
| Cairan kental seperti oli dan sirup | Positive displacement | Kekentalan membantu, bukan menghambat |
| Debit harus tepat dan terukur | Positive displacement | Debit sebanding putaran, mudah diatur |
| Tekanan tinggi dengan debit kecil | Positive displacement | Kurva hampir tegak, tekanan tidak memotong debit |
| Cairan mudah rusak bila diaduk | Perpindahan positif | Gaya geser rendah, struktur cairan terjaga |
| Cairan mengandung pasir abrasif | Sentrifugal jenis khusus | Celah rapat pada perpindahan positif cepat terkikis |
| Debit harus stabil meski tekanan berubah | Perpindahan positif | Perubahan tekanan hanya sedikit memengaruhi debit |
| Aliran harus benar-benar halus | Sentrifugal, atau tambahkan peredam denyut | Sebagian jenis positif memang berdenyut |
Baris pertama penting untuk menjaga kejujuran pemilihan. Untuk suplai air gedung dan irigasi, pompa sentrifugal hampir selalu lebih masuk akal. Perbandingan jenis pompa secara umum dibahas pada panduan jenis pompa.
Baris ketiga menjelaskan kenapa penakaran bahan kimia hampir selalu memakai keluarga ini. Karena debit sebanding dengan putaran, mengatur putaran berarti mengatur takaran. Pembahasannya ada pada panduan dosing pump.
Kesalahan yang Sering Terjadi
| Kesalahan | Akibatnya |
|---|---|
| Mengatur debit dengan mencekik katup keluar | Tekanan melonjak, energi terbuang, komponen rusak |
| Tidak memasang katup pelepas tekanan | Kerusakan berat saat terjadi penyumbatan mendadak |
| Memakai katup pelepas sebagai pengatur harian | Cairan memanas, penyekat dan cairan cepat rusak |
| Menjalankan tanpa cairan | Merusak dalam hitungan detik pada sebagian besar jenis |
| Memakai putaran tinggi pada cairan kental | Pengisian tidak sempurna, getaran, aus cepat |
| Memilih jenis ini untuk cairan berpasir | Celah terkikis, kemampuan menurun permanen |
| Mengabaikan sisi isap | Pengisian kurang, suara kasar, debit rendah |
| Memakainya untuk air bersih debit besar | Biaya jauh lebih tinggi tanpa manfaat |
Baris pertama adalah kebiasaan yang terbawa dari pengalaman memakai pompa sentrifugal. Di sana mencekik katup memang cara lazim mengurangi aliran. Pada keluarga ini, kebiasaan yang sama justru merusak.
Data yang Perlu Disiapkan Sebelum Memilih
- Nama cairan dan kekentalannya pada suhu kerja, bukan pada suhu ruang.
- Suhu kerja, termasuk suhu terendah saat pertama dinyalakan.
- Ada tidaknya padatan, beserta sifatnya lunak atau abrasif.
- Debit yang dibutuhkan dan tekanan yang harus dilawan.
- Apakah debit perlu diatur, dan seberapa lebar rentangnya.
- Apakah cairan mudah rusak bila diaduk.
- Kondisi sisi isap: pompa berada di bawah atau di atas sumber.
- Apakah cairan berbahaya atau tidak boleh bocor sama sekali.
Poin pertama menentukan hampir segalanya. Kekentalan berubah besar mengikuti suhu, sehingga menyebut nama cairan saja tidak cukup untuk memilih jenis maupun putaran.
Poin ketiga sering langsung menyingkirkan seluruh keluarga ini. Pasir abrasif mengikis celah rapat yang menjadi dasar kerjanya, dan sekali celah melebar, kemampuannya tidak kembali.
Penerapan pada kebutuhan tekanan besar dibahas pada panduan pompa tekanan tinggi.
Penerapannya pada pemindahan cairan dibahas pada panduan transfer pump.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Positive displacement pump adalah apa?
Positive displacement pump adalah pompa yang memindahkan cairan dengan memerangkap volume tertentu lalu mendorongnya keluar. Setiap putaran atau langkah memindahkan volume yang hampir sama, sehingga debitnya nyaris tidak terpengaruh tekanan di jalur keluar.
Apa itu non positive displacement pump?
Itu pompa yang tidak memerangkap volume, melainkan memberi kecepatan pada cairan lalu mengubahnya menjadi tekanan. Contohnya pompa sentrifugal, pompa aksial, pompa jet, dan pompa cincin cair. Debitnya sangat dipengaruhi tekanan yang harus dilawan.
Apa perbedaan pompa positif dan negatif?
Tidak ada penggolongan bernama pompa negatif. Yang ada hanyalah dua kelompok tadi. Kata positif merujuk pada kepastian volume tiap siklus, bukan pada arah aliran maupun jenis tekanannya.
Apa prinsip utamanya?
Memerangkap sejumlah volume cairan pada sisi masuk, memindahkannya ke sisi keluar, lalu melepaskannya. Karena volume tiap siklus tetap, debit ditentukan oleh putaran, sedangkan tekanan ditentukan oleh hambatan sistem.
Apa beda fixed dan variable displacement?
Pada fixed displacement, volume tiap putaran tetap sehingga debit hanya bisa diatur lewat putaran. Pada variable displacement, volume tiap putaran dapat diubah saat pompa bekerja, sehingga lebih hemat energi ketika beban sedang ringan. Keduanya tetap termasuk keluarga ini.
Kenapa jalur keluarnya tidak boleh ditutup?
Karena cairan tetap masuk dengan volume yang sama tiap siklus, sehingga tekanan naik terus sampai ada bagian yang gagal. Katup pelepas tekanan wajib ada. Pengecualiannya adalah pompa diafragma berpenggerak udara, yang berhenti sendiri tanpa kerusakan.
Kesimpulan
Seluruh perbedaan keluarga ini dengan pompa sentrifugal bisa diringkas dalam bentuk kurvanya: hampir tegak pada perpindahan positif, menurun pada sentrifugal. Dari situ lahir semua aturannya.
Tiga hal yang berlaku untuk hampir semua jenisnya: jalur keluar tidak boleh ditutup, debit diatur lewat putaran dan bukan lewat katup, serta cairan kental justru menguntungkan asalkan putarannya diturunkan.
Untuk kebutuhan pemindahan cairan kental, penakaran bahan kimia, maupun cairan proses di industri, tim kami siap membantu menelaah data cairan dan menentukan jenis yang sesuai dengan instalasi Anda.
