Konsep dasar Pompa dan penerapannya di Aspen Hysys

Konsep dasar pompa dan penerapannya di Aspen Hysys

Pompa Hysys

Pompa merupakan alat yang berfungsi untuk memindahkan fluida baik itu cairan maupun gas atau kadang-kadang berupa slurry dengan gerakan mekanis. Secara umum, pompa mengkonversi energi listrik ke energi hidrolik. Pompa juga merupakan alat yang mensuplai energi ke cairan atau aliran untuk meningkatkan tekanan. Secara konsep pemompaan merupakan penambahan energi potensial dan energi kinetik ke suatu cairan dengan tujuan untuk memindahkan cairan tersebut dari 1 titik ke titik lainnya. Kedua energi tersebut merupakan transformator energi mekanik yang dapat berasal dari motor listrik, turbin dan mengubahnya menjadi energi yang diperoleh cairan dalam bentuk tekanan dan kecepatan. Pompa digunakan untuk memompa semua jenis cairan seperti air, minyak pelumas, bahan bakar cair, susu dan lain sebagainya. Pompa juga digunakan untuk memompa cairan kental padatan tersuspensi seperti bubur kertas, molase, lumpur dan limbah.

1. Jenis-Jenis Pompa

Pompa Sentrifugal

Belajar HYSYS

sumber gambar

Merupakan pompa yang mengandung beberapa set pisau yang berputar (rotary) didalam casing yang digunakan untuk memberikan energi ke fluida melalui gaya sentrifugal. Kecepatan fluida secara konstan meningkat melalui impeller, kemudian kecepatan tersebut berkurang dalam difuser pompa yang menghasilkan tekanan fluida. Pompa sentrifugal lebih cocok digunakan untuk menangani sejumlah cairan yang lebih besar dibandingkan pompa jenis positive displacement. Pompa sentrifugal terdiri dari pompa sentrifugal horizontal dan vertical.

Keuntungan dan Kerugian menggunakan pompa sentrifugal :

1. Aliran konstan, tekanan seragam, konstruksi dari pompa simpel, ukuran kecil dan jarang dilakukan perbaikan.

2. Salah satu kelemahan dari pompa sentrifugal adalah perlunya priming sebelum operasi (self priming) tidak seperti pompa positive displacement.

Pompa Positive Displacement

Pompa positive displacement memasok sejumlah debit cairan yang tetap pada RPM tertentu, tidak dipengaruhi oleh tekanan yang ditemui cairan ketika pergi. Pompa positive displacement terdiri dari pompa reciprocating dan pompa rotary, keduanya selalu ada ruang untuk yang meningkatkan volume suction (pengisapan) dan mengurangi volume (impuls), maka kedua pompa ini sering juga dinamakan pompa volumetrik.

Pompa reciprocating

Belajar HYSYS
Sumber Gambar

Pompa ini menangani volume cairan tetap yang akan di kompresi, dimana sejumlah air tertentu dipaksa untuk memasuki tubuh pompa dimana pompa tersebut tertutup sebentar, kemudian dipaksa keluar melalui pipa pembuangan. Dari penjelasan ini dapat disimpulkan bahwa aliran dari pompa reciprocating berbanding lurus dengan kecepatan putarannya dan hampir tidak tergantung dengan tekanan pompa. Pompa ini tidak cocok untuk menangani cairan yang mengandung pasir atau bahan tersuspensi.

Pompa Rotary

Belajar HYSYS

Sumber Gambar

Cairan masuk kedalam aea kerja di dalam chamber akibat gerakan rotasi dari elemen bergerak yang terdapat di dalam chamber sehubungan dengan stator. Di dalam stator terdiri dari rongga suction dan discharge, rotor yang merupakan organ pompa, poros penggerak untuk melakukan rotasi yang semuanya bersinergi untuk melakukan pergerakan pada pompa.

2. Cara memasang pompa di Aspen Hysys

Setelah kita belajar jenis-jenis pompa, sekarang kita akan belajar bagaimana caranya memasang pompa di Aspen Hysys. Mari kita buka Aspen Hysys terlebih dahulu dengan klik file, new case.

Tujuan kita disini adalah memasang pompa, yaitu untuk memindahkan fluida cari dari titik 1 ke titik lainnya dengan cara menaikkan tekanan fluida tersebut. Pertama tama kita memilih komponen yang akan dilibatkan, dalam hal ini kita hanya akan memindahkan komponen air atau H2O dalam suatu pompa. Langsung saja klik add component dan pilih Water atau H2O.

belajar hysys

Setelah itu kita akan memilih property package, dalam hal ini kita akan memilih peng-robinson sebagai dasar perhitungan sesuai standar PV=NRT. Klik Peng-Robinson pada property package, sehingga Fluid Package akan berubah menjadi ceklis biru yang artinya fluid package sudah ditentukan.

belajar hysys

Untuk kondisi operasi di pompa tidak ada reaksi yang terjadi, sehingga tab reactions dapat kita abaikan. Selanjutnya, kita masuk ke simulations. Pada palette object masukkan streams untuk membuat aliran air yang akan masuk melalui pompa, kemudian tempatkan pada worksheet. Kemudian klik 2x pada streams 1 dan pilih tab condition di worksheet.

belajar hysys

Stream name dapat diganti menjadi water. Selanjutnya, kita menentukan kondisi operasi, kondisi operasi disini kita menggunakan kondisi operasi lingkungan, dimana temperature, tekanan dan laju alir molar standar pada kondisi lingkungan (menggunakan basis) masing- masing adalah 25°C, 1atm (101,3 kPa ) dan 100 kgmol/hr.

belajar hysys

Kemudian klik tab composition. Pada case ini kita hanya menggunakan air sebagai komponennya, maka dari itu mole fractions untuk H2O yaitu 100% atau 1.

Belajar HYSYS

Langkah selanjutnya klik 2x pada streams water tersebut. Kita dapat lihat bahwa fasa uap pada air memiliki nilai 0, artinya fasa air tersebut 100% cair tidak terdapat uap, jika fasa uap tersebut memiliki nilai 0,x maka fasa tersebut sebagian cair sebagian gas, sedangakan jika nilai tersebut 1, maka fasa aliran tersebut 100% uap. Pada kondisi streams air disini sudah sesuai nilai dari fasa uap yaitu 0.

Belajar Hysys

Pada worksheet klik pump 2x, maka akan keluar tab dari pump design. Isi Outlet dengan Wout( Water Out ) yaitu merupakan keluaran air yang telah di pompa yang memiliki tekanan lebih tinggi dari air yang masuk pompa. Kemudian, masukkan energi pompa dengan menulis qp di kolom energi. Energi pompa disini merupakan energi untuk mejalankan pompa, misalnya energi listrik.

Belajar HYSYS

Setelah kita isi pada tab design pump tersebut, maka gambar di worksheet yang akan di hasilkan seperti gambar diatas. Warna Biru tua menandakan semua parameter telah diisi, biru muda dan kuning ada parameter yang belum diisi, sedangkan warna ungu merupakan warna dari energi.

Belajar Hysys

Kemudian klik tab parameter pada pump design, dapat kita lihat efisiensi pompa sebesar 75%, artinya efisiensi pompa pada hysys ini masih bagus dan pompa tersebut masih baru. Semakin tinggi efisiensi, maka energi yang d konsumsi oleh pompa tersebut banyak yang terpakai, sedangkan semakin rendah efisiensi, maka energi yang di supply akan semakin banyak terbuang yang menyebabkan suhu keluaran dari pompa dapat meningkat.

Belajar Hysys

Kemudian kita klik tab worksheet pada pump design. Sesuai dengan prinsip pompa, bahwa pompa digunakan untuk memindahkan fluida dalam hal ini fluida cair dengan cara menaikkan tekanan pada fluida tersebut, maka isi tekanan Wout menjadi 20 atm atau 2026 kpa. Maka status pompa akan mberubah menjadi warna hijau dengan tulisan OK, yang artinya semua parameter telah terisi dan sesuai. Dapat kita lihat bahwa temperatur keluaran air dari pompa naik menjadi 25,17°C yang artinya naik 0,17°C dari temperatur sebelumnya, hal ini dapat disebabkan oleh efisiensi pompa yang tidak mengkonsumsi energi secara sempurna 100% sehingga energi tersebut digunakan untuk menaikkan temperatur air keluaran pompa. Hal ini masih wajar, karena apabilah efisiensi pompa dibawah 75%, maka bisa jadi temperatur keluaran pompa akan naik lebih dari 0,17°C.

Sekian penjelasan pompa mulai dari pengertian, jenis dan penggunaannya dalam hysys. Jika ada yang ingin didiskusikan silahkan tulis di komentar. Selamat Belajar!