Dalam sistem pompa sentrifugal, "head" lebih dari sekadar parameter teknis—ini secara langsung menentukan apakah pompa dapat mengalirkan cairan ke lokasi target dan secara efektif mengatasi hambatan pipa. Kesalahan dalam penghitungan head dapat menyebabkan laju aliran tidak mencukupi dan meningkatkan konsumsi energi, serta kavitasi, kelebihan motor, atau bahkan kerusakan peralatan.
Baik Anda merancang sistem baru, mengganti pompa lama, atau memecahkan masalah ketidaknormalan operasional, menguasai metode penghitungan head yang akurat adalah kunci untuk mencapai pengoperasian yang efisien, stabil, dan hemat energi. Artikel ini menguraikan prinsip-prinsip kompleks menjadi langkah-langkah yang jelas, sehingga mudah dipahami bahkan tanpa latar belakang mendalam tentang mekanika fluida.
Head mengacu pada energi mekanik total yang diberikan oleh pompa sentrifugal ke satuan berat fluida, dengan satuan meter (m) atau kaki (ft).
Catatan: Kepala ≠ Tekanan! Meskipun dapat dikonversi menggunakan rumus, arti fisiknya berbeda:
Kepala terdiri dari empat komponen:
| Komponen | Keterangan |
|---|---|
| Kepala Statis | Perbedaan ketinggian vertikal antara level cairan hisap dan level cairan keluar (Satuan: m) |
| Kepala Tekanan | Ketinggian kolom zat cair yang ekuivalen diperlukan untuk mengatasi perbedaan tekanan antara sisi hisap dan sisi pelepasan |
| Kepala Kecepatan | Istilah energi kinetik yang dihasilkan oleh kecepatan aliran fluida (biasanya kecil, namun perlu dipertimbangkan dalam kasus tertentu) |
| Kepala Gesekan | Hilangnya energi akibat gesekan fluida pada pipa, katup, dan siku |
✅ Rumus Kepala Total: Htotal = Hstatis + Tekanan H + Kecepatan Tinggi + Gesekan H
Mengangkut air bersuhu ruangan dari tangki hisap terbuka ke tangki pembuangan bertekanan dengan kondisi yang diketahui sebagai berikut:
Mengangkut air bersuhu ruangan dari tangki hisap terbuka ke tangki pembuangan bertekanan dengan kondisi yang diketahui sebagai berikut:
Dengan asumsi luas penampang tangki hisap jauh lebih besar daripada pipa, kecepatan aliran hisap ≈ 0, sehingga hanya head kecepatan sisi pelepasan yang perlu dihitung.
Luas penampang pipa:A = π(d/2)² = 3,1416 × (0,05)² ≈ 0,00785 m²
Kecepatan aliran:v = Q/A = 0,0139 / 0,00785 ≈ 1,77 m/s
Kecepatan Tinggi:Kecepatan Tinggi = v²/(2g) = (1,77)²/(2×9,81) ≈ 3,13 / 19,62 ≈ 0,16 m
⚠️ Catatan: Jika diameter pipa hisap dan pipa pembuangan berbeda, maka perbedaan kecepatan harus dihitung: (v₂² - v₁²)/(2g)
Menggunakan rumus Darcy-Weisbach:Hgesekan = f × (L/d) × (v²/(2g))
Gantikan datanya:
Gesekan H = 0,02 × (100/0,1) × 0,16 = 0,02 × 1000 × 0,16 = 3,2 m
✅ Pengingat Penting: Teks asli salah menghitung hasilnya sebagai 32 m; nilai sebenarnya harus 3,2 m. Kesalahan ini akan menyebabkan pemilihan pompa yang terlalu besar, sehingga mengakibatkan pemborosan!
Mengangkut air bersuhu ruangan dari tangki hisap terbuka ke tangki pembuangan bertekanan dengan kondisi yang diketahui sebagai berikut:
Htotal = Hstatis + Htekanan + Kecepatan Tinggi + Hgesekan = 15 + 20,4 + 0,16 + 3,2 = 38,76 m
📌 Rekomendasi Teknik: Cadangan margin 5%~10% saat memilih pompa. Disarankan untuk memilih pompa sentrifugal dengan head terukur ≥ 40~42 m.
| Alat | Tujuan |
|---|---|
| Bagan Moody | Tentukan secara akurat faktor gesekan f berdasarkan bilangan Reynolds dan kekasaran dinding pipa |
| Pemasangan Meja Panjang Setara | Faktor gesekan pipa baja (f): 0,02 (nilai tipikal, dapat diperoleh dari Moody Chart) |
| Kalkulator Online | Seperti Engineering ToolBox, Pump-Flo, untuk verifikasi hasil cepat |
| Metode Pengukur Tekanan Di Tempat | Untuk sistem yang sudah ada, head dapat dihitung kembali menggunakan rumus:H = (Pd - Ps)/(ρg) + Δz + (vd² - vs²)/(2g) |
| Kepala Statis | Pemahaman yang Benar |
|---|---|
| ❌ "Kepala adalah tekanan" | ✅ Head adalah tinggi energi (m), tekanan adalah gaya (bar); Rumus konversi: H = P/(ρg) |
| ❌ Mengabaikan kehilangan gesekan | Perbedaan ketinggian vertikal antara level cairan hisap dan level cairan keluar (Satuan: m) |
| ❌ Menghilangkan head kecepatan | 💡 Catatan: Tekanan tangki terbuka adalah tekanan atmosfer, dengan tekanan pengukur 0, sehingga head tekanan sisi hisap adalah 0. |
| ❌ Menggunakan jarak antara saluran masuk dan saluran keluar pompa, bukan perbedaan ketinggian ketinggian cairan | ✅ Head statis harus berupa jarak vertikal antar level cairan |
| ❌ Menggunakan massa jenis air saat mengangkut produk minyak | ✅ Untuk fluida tidak berair, perhitungannya harus dikoreksi sesuai dengan massa jenis sebenarnya ρ dan viskositas ν |
Perhitungan head pompa sentrifugal bukanlah tantangan yang tidak dapat diatasi—asalkan perhitungan tersebut dipecah menjadi empat bagian: head statis, head tekanan, head kecepatan, dan head gesekan, serta parameter diganti selangkah demi selangkah, maka hasil yang andal dapat diperoleh. Sebagai merek profesional di bidang peralatan fluida industri,milik Teffikoproduk seri pompa sentrifugal dirancang berdasarkan mekanika fluida yang ketat, secara akurat mencocokkan kebutuhan head dalam berbagai skenario, dan menampilkan rasio efisiensi energi yang tinggi dan daya tahan yang stabil, secara sempurna memenuhi kebutuhan pemilihan dan implementasi setelah perhitungan head. Untuk detail lebih lanjut tentang produk pompa sentrifugal Teffiko yang cocok untuk kondisi kerja berbeda atau untuk mendapatkan solusi pemilihan khusus, jangan ragu untukHubungi kami!
