Diaphragm Pumps: Pompa diafragma

Pompa air Diafragma.
Sebelumnya, pada artikel terdahulu, kami angkat tentang pompa piston sebagai jenis pertama dari pompa desak bolak-balik (Reciprocating - Positive Displacement Pumps). Kali ini kami angkat tentang pompa diafragma / membran yang merupakan jenis kedua dari pompa desak bolak-balik.
Sesuai namanya, pompa ini menggunakan difragma atau membran yang bekerja bolak-balik untuk menghisap masuk dan mendorong keluar air dalam ruang pompa (chamber) dan terdapat katup di saluran masuk dan keluarnya untuk menjaga arah aliran air agar masuk dan keluar sesuai dengan salurannya masing-masing.
Pergerakan diafragma akan menghasilkan daya hisap saat bergerak mundur untuk menghisap air masuk dan daya tekan saat bergerak maju untuk mendorong air keluar.

Berikut skema dan cara kerja pompa diafragma.

Gambar di atas merupakan skema dari sebuah pompa diafragma secara umum serta komponen-komponennya, yang digerakkan secara mekanik oleh sebuah motor dengan roda eksentriknya. (roda eksentrik maksudnya roda yang berbentuk unik tidak bulat sempurna yang dibuat dengan tujuan khusus).
Inti dari pompa jenis ini adalah adanya membran / diafragma yang bergerak maju-mundur di dalam ruang pompa untuk menghisap masuk dan mendorong air keluar. Diafragma terbuat dari bahan yang elastis dan kedap air.

Cara kerja
Gambar sebelah kiri (gambar A), menunjukkan saat diafragma bergerak mundur untuk menghisap masuk air. Katup masuk (inlet valve) terbuka sehingga air terhisap masuk memenuhi ruang pompa melalui saluran masuk (inlet). Pada saat bersamaan katup keluar (outlet valve) tertutup untuk menjaga air yang sudah ada di saluran keluar (outlet) tidak terhisap masuk kembali ke ruang pompa.

Gambar sebelah kanan (gambar B), menunjukkan saat diafragma bergerak maju untuk mendorong air keluar dari ruang pompa. Pada kondisi ini katup keluar (outlet valve) terbuka sehingga air keluar dari ruang pompa menuju saluran keluar (outlet). Pada saat bersamaan katup masuk (inlet valve) tertutup untuk menjaga agar air  yang ada di ruang pompa tidak kembali ke sumbernya.

Mengenai cara kerja pompa diafragma ini untuk jelasnya kita lihat animasi berikut ini:

Ada banyak macam pompa diafragma tergantung dari kegunaannya dan tenaga penggerak diafragmanya serta jumlah diafragmanya.
Berdasarkan tenaga penggerak diafragmanya, pompa diafragma digolongkan menjadi empat jenis, yaitu:
1. Penggerak mekanik.
Jenis ini memiliki penggerak mekanik yang langsung terhubung dengan diafragma. Contoh animasi dan skema di atas merupakan contoh untuk pompa diafragma dengan penggerak mekanik.
2. Penggerak hidrolik.
Jenis ini memiliki cairan hidrolik untuk mendorong dan menarik diafragma. Cairan ini didesak oleh piston atau plunger yang digerakkan secara mekanik juga. Sebenarnya hampir sama dengan pompa diafragma dengan penggerak mekanik di atas. Bedanya penggerak mekaniknya tidak terhubung langsung dengan diafragma tapi dengan perantara cairan hidrolik.

3. Penggerak solenoid.
Jenis pompa diafragma ini digerakkan oleh semacam piston atau plunger yang didorong atau ditarik oleh medan magnet yang dihasilkan oleh solenoid. Solenoid merupakan alat yang akan menghasilkan gerakan mekanik linier jika di aliri arus listrik. Secara umum solenoid terdiri dari lilitan dan inti baja. Jika lilitan di aliri arus listrik akan menghasilkan medan magnet yang akan menarik atau mendorong inti besinya. Gerakan inti besi ini dimanfaatkan untuk menggerakkan diafragma pada pompa diafragma.
Berikut gambar sebuah solenoid dan animasi cara kerja pompa diafragma dengan solenoid sebagai penggerak diafragmanya.

4. Penggerak angin.
Pompa diafragma ini dikenal dengan nama AODD Pumps ( Air Operated Double Diaphragm Pumps). Karena desainnya memiliki  dua pompa diafragma, dinamakan pompa diafragma ganda yang memanfaatkan tekanan angin sebaga penggerak diafragmanya. Posisinya saling berhadapan dimana kedua diafragmanya (diafragma kiri dan kanan) terhubung oleh sebuah piston atau plunger seperti gambar berikut.

Gambar paling atas merupakan contoh untuk pompa diafragma ganda ini.
..................................................................................................................................................
Artikel terkait:
- Jenis pompa air berdasarkan tenaga penggeraknya
- Piston pumps: Pompa air piston
- Pompa air pada dispenser galon bawah 
- Jenis-jenis pompa air secara umum
..................................................................................................................................................

Read more

Piston Pumps: Pompa air piston

Ini merupakan salah satu jenis pompa air desak bolak-balik (Reciprocating - Positive Displacement Pump) yang menggunakan piston sebagai komponen yang bekerja bolak-balik menghisap masuk dan mendorong keluar air. Jenis ini memiliki mekanisme satu atau beberapa set katup (valve) di bagian lobang masuk dan lobang keluaran untuk menjaga agar aliran air sesuai dengan arah masuk dan keluarnya air.
Contoh yang sering kita jumpai adalah pompa air Dragon yang dulu sangat populer di sekitar kita. Biasa digunakan untuk memompa air dari sumur sebagai pengganti alat timba katrol untuk mengambil air dari sumur.
Sekarang pompa piston ini masih digunakan pada wilayah yang jauh dari pemukiman, seperti sawah atau kebun untuk menyedot air dari sumur atau sumur bor untuk mengairi sawah atau menyediakan air untuk minum hewan peliharaan. Tenaga penggeraknya bisa menggunakan listrik tenaga surya atau listrik tenaga angin.

Konstruksi pompa air piston mirip dengan motor bakar, mesin mobil misalnya. Bedanya, ruang silinder dan pistonnya dimanfaatkan untuk menghisap masuk dan mendorong keluar air. Sedangkan pada motor bakar, ruang silinder dipakai sebagai tempat pembakaran untuk menggerakkan piston.

.................................
Note:

Saat berbicara tentang pompa piston, ini berarti mencakup juga tentang pompa plunger (Plunger pump) karena pada umunya kedua jenis pompa ini tidak jauh berbeda. Bahkan kadang penyebutan piston disamakan dengan plunger, walau konstruksinya berbeda. Gambar skema berikut menunjukkan perbedaan antara pompa piston dan pompa plunger.

Plunger pump bisa dibayangkan seperti jarum suntik. Komponen jarum suntik yang berfungsi menghisap dan mendorong cairan obat  disebut dengan Plunger yang ujungnya terbuat dari bahan karet.

Pada desain konstruksinya pompa plunger tidak ada yang aksi ganda (Double Action), hanya aksi tunggal saja (Single Action). Sedangkan pompa piston desainnya bisa aksi ganda atau aksi tunggal.

Untuk lebih memudahkan pembahasannya kita anggap pompa piston sama dengan pompa plunger.
............................................

Pompa air piston digolongkan dalam beberapa jenis berdasarkan aksi dan jumlah silindernya.
Berdasarkan aksinya, pompa air piston dibedakan:

1. Single-acting piston pump (Pompa piston aksi tunggal).
Pada jenis ini, ruang silinder yang digunakan sebagai tempat keluar - masuk air hanya sebelah saja. Setiap gerakan piston maju atau mundur hanya memiliki fungsi tunggal. Misalnya, saat piston bergerak mundur, air akan terhisap masuk ke ruang silinder, dan saat piston bergerak maju air akan terdorong keluar dari ruang silinder. Jadi masing-masing gerakan piston memiliki satu fungsi saja. Agar lebih jelas, kita lihat animasi berikut.

2. Double-acting piston pump (Pompa piston aksi ganda).
Pada jenis ini, ruang silinder yang digunakan untuk keluar masuknya air terdapat di kedua sisi piston. Masing-masing sisi memiliki lobang masuk dan keluar air, dan setiap gerakan piston maju atau mundur memiliki fungsi ganda. Saat piston bergerak mundur, air yang ada di sebelah kiri piston terdorong keluar dan pada saat yang sama piston menyedot air masuk ke ruang silinder sebelah kanan piston. Saat piston bergerak maju, air yang ada di ruang silinder sebelah kanan piston terdorong keluar dan sekaligus menyedot air masuk ke ruang silinder sebelah kiri piston. Agar lebih jelas kita lihat animasi berikut.

Berdasarkan jumlah piston dan silinder, pompa air piston dibedakan menjadi:

1. Simplex.
Berarti hanya menggunakan silinder / piston tunggal. Ini merupakan pompa desak bolak-balik yang umumnya dikenal, seperti pompa manual merk Dragon. Contoh pada kedua animasi di atas adalah contoh pompa air simplex (Simplex piston pump).F
2. Duplex.
Berarti pompa tersebut menggunakan silinder dan piston ganda. Seolah-olah memiliki dua mesin pompa yang terpasang berdampingan namun berbeda 180° dalam gerakan pistonnya. Saat piston pada silinder pertama bekerja mendorong air keluar, piston pada silinder kedua bekerja menghisap air. Begitu sebaliknya selalu berbeda 180° antara piston pertama dan piston kedua.

3. Triplex.
Berarti pompa tersebut memiliki tiga silinder dan piston yang terpasang berdampingan dan antara dua piston berbeda 120° dalam gerakannya.

Dari kombinasi jenis-jenis pompa di atas, akan menghasilkan beragam pompa bolak-balik yang disesuaikan dengan fungsinya.
..................................................................................................................................................
Artikel terkait:
- Jenis pompa air berdasarkan tenaga penggeraknya
- Pompa air tenaga surya
- Pompa air pada dispenser galon bawah 
- Diaphragm Pumps: Pompa Diafragma 
- Jenis-jenis pompa air secara umum
..................................................................................................................................................

Read more