Cara kerja pompa: operasi dan kinerja

Dasar Pompa

Pompa adalah alat untuk memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lain atau untuk menekan gas. Fluida cenderung mengalir dari daerah yang bertekanan lebih tinggi ke daerah yang bertekanan lebih rendah. Sebagian besar pompa sederhana menggunakan piston yang bergerak dan katup periksa . Katup satu arah memungkinkan fluida, yaitu segala sesuatu yang dapat mengalir, baik itu gas atau cairan, untuk bergerak hanya dalam satu arah dalam sistem. Katup ini mencegah cairan mengalir mundur. Piston memberi tekanan pada fluida, menggerakkan fluida ke mana kita ingin pergi. Cairan tidak dapat dimampatkan , yang berarti mereka tidak dapat dikompresi. Oleh karena itu, pompa hanya dapat memindahkan cairan. Karena gas dapat dimampatkan, pompa dapat mendorong lebih banyak gas ke dalam ruang tertutup, meningkatkan tekanan gas.

Operasi dasar pompa.

Pertimbangkan pompa sepeda sederhana yang ditunjukkan di atas. Ini terdiri dari piston yang merupakan katup satu arah tertutup di dalam silinder yang dilengkapi dengan dua katup satu arah. Katup satu arah di bagian atas memungkinkan udara masuk ke dalam silinder saat batang yang terpasang menggerakkan piston ke bawah. Segel piston terhadap silinder yang bertindak sebagai katup satu arah dan menekan udara di bawahnya. Gerakan ke bawah ini menyebabkan dua hal terjadi: piston didorong ke bawah oleh batang yang terpasang, dan udara dipaksa keluar dari dasar pompa di bawah tekanan. Pada saat yang sama, udara masuk ke bagian atas pompa untuk mengisi area dengan tekanan lebih rendah yang diciptakan oleh peningkatan volume. Ketika ini terjadi, kedua katup satu arah terbuka memungkinkan udara bergerak.

Saat batang ditarik, kedua katup satu arah menutup, secara efektif menyegel silinder dari sekelilingnya. Saat piston ditarik ke atas, bagian udara di dalam silinder di atas piston dikompresi menjadi volume yang lebih kecil dan menjadi bertekanan. Pada saat yang sama, bagian silinder di bawah piston bertambah volumenya, secara efektif menurunkan tekanan. Udara dipaksa dari bagian atas bertekanan tinggi ke bagian bertekanan lebih rendah dari silinder di bawah, melewati piston katup satu arah.

efisiensi pompa

Untuk mengoperasikan pompa sederhana ini secara efisien, sangat penting untuk menarik piston sepenuhnya ke atas silinder pada gaya naik dan menekan penuh piston hingga ke dasar silinder pada gaya turun. Kegagalan untuk melakukannya akan mengakibatkan pergerakan udara yang tidak efektif oleh pompa. Jika Anda tidak sepenuhnya menekan piston ke bagian bawah silinder, sebagian udara akan tertinggal di bagian bawah silinder. Selama gerakan naik berikutnya, perbedaan tekanan yang lebih kecil antara bagian atas dan bawah silinder akan membatasi jumlah udara yang dipindahkan ke bagian bawah silinder. Ini akan menyisakan udara bertekanan di bagian atas silinder dan menarik lebih sedikit udara melalui katup periksa atas selama gaya turun berikutnya. Kemudian,

Gaya yang sama bekerja pada sebagian besar pompa lainnya. Pertimbangkan pompa putar yang ditunjukkan di bawah ini.

Saat piston berputar (berlabel A) berputar ke arah yang ditunjukkan, bagian udara yang berwarna merah pada gambar dipaksa melawan pembagi (berlabel F) yang volumenya berkurang dan tekanannya meningkat, memaksanya keluar dari lubang (berlabel C). Pada saat yang sama, volume udara di bawah piston bertambah volumenya, yang mengurangi tekanan dan menarik udara masuk melalui bukaan (berlabel B) di bagian bawah. Saat lobus piston yang berputar melewati pembagi F dan berputar ke bawah, ia menyegel volume udara baru yang lebih besar dan mulai mengompresnya, mengulangi proses tersebut. Jenis pompa ini bekerja dengan prinsip yang sama dengan pompa dasar yang dijelaskan pertama kali.

Pada pompa mekanis seperti di atas, panas dihasilkan oleh gesekan internal, yang memanaskan udara saat memasuki pompa. Volume udara panas meningkat dan tidak mudah dikompresi. Saat pompa udara menjadi lebih panas dan mulai memanaskan udara secara internal, pompa udara menjadi kurang efisien dalam memompa udara. Untuk mengatasi masalah penumpukan panas, pompa industri besar seringkali mendinginkan udara sebelum masuk ke pompa kompresi. Pipa di bagian atas pompa ini memiliki sirkulasi air dingin yang mendinginkan udara yang masuk, dan udara dingin ini membantu menjaga pompa tetap dingin dan meningkatkan efisiensi.

Ringkasan Pelajaran

Perubahan tekanan menyebabkan fluida berpindah dari tekanan tinggi ke tekanan rendah. Dengan mengontrol perubahan tekanan ini, menggunakan katup satu arah, dan berbagai jenis piston bertekanan, pompa dapat dirancang untuk memindahkan cairan dengan mudah dan efisien. Pada pompa piston, gerakan piston naik atau turun yang tidak lengkap akan memperlambat pergerakan udara. Asupan udara dingin meningkatkan efisiensi pompa.