Cara Menghitung Efieinsi Pada Pompa Reciprocating

 

 Volumetric Efisiensi (Ev) adalah menggambarkan sebagai rastio dari kapasitas pompa yang nyata ke penggantian/jarak ideal dari pompa. Kalkulasi Ev tergantung pada bentuk wujud internal dari tiap-tiap individu Silinder dari Liquid End, ukuran plunger/piston, dan cairan yang sedang dipompakan. Dengan detil penuh terhadap diferensial presur, pada pemompaan campuran cairan, dan mengharapkan temperatur naik pada langkah pengeluaran

1. Menghitung Volume Efisiensi (Ev) untuk Air (Water).
Sebuah contoh kalkulasi efisiensi volumetric untuk air adalah juga ditunjukkan.

2. Menghitung Volume Efisiensi (Ev) untuk Bahan baker minyak (Hydrocarbons).
Cairan Hidrocarbon sangat sulit dicari efeiensi tergantung SG, HG dari cairan tersebut. Kalkulasi untuk daya kuda (Horsepower) adalah sedikit lebih rumit dibanding untuk cairan tak dapat dikempa. Bagaimanapun, penting menyangkut daya kuda (horsepower) yang diperlukan akan kurang dari yang dihitung untuk penggantian/jarak yang penuh.

3. Tabel Perubahan Volume.
Tabel 1 dapat digunakan untuk menentukan penggantian/jarak pompa dan yang /atau tidaknya efisiensi dapat diperoleh yang sesuai.  

Plunger	Plunger	Stroke Length - inches
Diameter	Area Sq.	2	3	4	5	6	7	8	9	10	12
inches	inches	Displacement per stroke – U.S. Gallons or Decimal Parts Thereof.
0.500	0.196	0.002	0.003	0.003	0.004	0.005	0.006	0.007	0.008	0.009	0.010
0.625	0.307	0.003	0.004	0.005	0.007	0.008	0.009	0.011	0.012	0.013	0.016
0.750	0.442	0.004	0.006	0.008	0.010	0.011	0.013	0.015	0.017	0.019	0.023
0.875	0.601	0.005	0.008	0.010	0.013	0.016	0.018	0.021	0.023	0.026	0.031
1.000	0.785	0.007	0.010	0.014	0.017	0.020	0.024	0.027	0.031	0.034	0.041
1.125	0.994	0.009	0.013	0.017	0.022	0.026	0.030	0.034	0.039	0.043	0.052
1.250	1.227	0.011	0.016	0.021	0.027	0.032	0.037	0.043	0.048	0.053	0.064
1.375	1.485	0.013	0.019	0.026	0.023	0.039	0.045	0.051	0.058	0.064	0.077
1.500	1.767	0.015	0.023	0.031	0.038	0.046	0.054	0.061	0.069	0.077	0.092
1.625	2.074	0.018	0.027	0.036	0.045	0.054	0.063	0.072	0.081	0.090	0.108
1.750	2.405	0.021	0.031	0.042	0.052	0.062	0.073	0.083	0.094	0.104	0.125
1.875	2.761	0.024	0.036	0.048	0.060	0.072	0.084	0.096	0.108	0.120	0.143
2.000	3.142	0.027	0.041	0.054	0.068	0.082	0.095	0.109	0.122	0.136	0.163
2.125	3.547	0.031	0.056	0.061	0.077	0.092	0.107	0.123	0.138	0.154	0.184
2.250	3.976	0.034	0.052	0.069	0.086	0.103	0.120	0.138	0.155	0.172	0.207
2.375	4.430	0.038	0.058	0.077	0.096	0.115	0.134	0.153	0.173	0.192	0.230
2.500	4.909	0.043	0.064	0.085	0.106	0.128	0.149	0.170	0.191	0.213	0.255
2.625	5.412	0.047	0.070	0.094	0.117	0.141	0.164	0.187	0211	0.234	0.281
2.750	5.940	0.051	0.077	0.103	0.129	0.154	0.180	0.206	0.231	0.257	0.309
2.875	6.492	0.056	0.084	0.112	0.141	0.169	0.197	0.225	0.253	0.281	0.337
3.000	7.069	0.061	0.092	0.122	0.153	0.184	0.214	0.254	0.275	0.306	0.367
3.250	8.296	0.072	0.108	0.144	0.180	0.215	0.251	0.287	0.323	0.359	0.431
3.500	9.621	0.083	0.125	0.167	0.208	0.250	0.292	0.333	0.375	0.417	0.500
3.750	11.045	0.096	0.143	0.191	0.239	0.287	0.335	0.383	0.430	0.478	0.574
4.000	12.566	0.109	0.163	0.218	0.272	0.326	0.381	0.435	0.490	0.544	0.653
4.250	14.186	0.123	0.184	0.246	0.307	0.368	0.430	0.491	0.553	0.614	0.737
4.500	15.904	0.138	0.207	0.275	0.344	0.413	0.482	0.551	0.620	0.689	0.826
4.750	17.721	0.153	0.230	0.307	0.384	0.460	0.537	0.614	0.690	0.767	0.921
5.000	19.635	0.170	0.255	0.340	0.425	0.510	0.595	0.680	0.765	0.850	1.020
5.250	21.648	0.187	0.281	0.375	0.469	0.562	0.656	0.750	0.843	0.937	1.125
5.500	23.758	0.206	0.309	0.411	0.514	0.617	0.720	0.823	0.926	1.029	1.234
5.750	25.697	0.225	0.337	0.450	0.562	0.674	0.787	0.899	1.012	1.124	1.349
6.000	28.274	0.245	0.367	0.490	0.612	0.173	0.857	0.979	1.102	1.224	1.469
6.250	30.680	0.266	0.398	0.351	0.664	0.797	0.930	1.063	1.195	1.328	1.954
6.500	33.183	0.287	0.431	0.575	0.178	0.862	1.006	1.149	1.293	1.437	1.724
6.750	35.785	0.310	0.465	0.620	0.775	0.929	1.084	1.239	1.394	1.549	1.859
7.000	38.485	0.333	0.500	0.666	0.833	1.000	1.166	1.333	1.499	1.666	1.999
7.250	41.283	0.357	0.536	0.715	0.894	1.072	1.251	1.430	1.608	1.787	2.145
7.500	44.179	0.383	0.574	0.765	0.956	1.148	1.339	1.530	1.721	1.913	2.295
7.750	47.173	0.408	0.613	0.817	1.021	1.225	1.429	1.634	1.838	2.042	2.451
8.000	50.266	0.435	0.653	0.870	1.088	1.306	1.523	0.741	1.958	2.176	2.611
8.250	53.456	0.463	0.694	0.926	1.157	1.388	1.620	1.851	2.083	2.314	2.777
8.500	56.745	0.491	0.737	0.983	1.228	1.474	1.720	1.965	2.211	2.457	2.948
8.750	60.132	0.521	0.781	1.041	1.302	1.562	1.822	2.083	2.343	2.603	3.124
9.000	63.617	0.551	0.826	1.102	1.377	1.652	1.928	2.203	2.479	2.754	3.305

Chontoh 1:

Kapasitas yang baik (Q), dalam Barrel Per jam (BPH), untuk kerja tunggal (single acting) 3-1/2" x 4" Pompa Tiga Plunger (Triplex Pump) yang beroperasi pada 95% Efisiensi Volumetric ( Ev) dan dan kecepatan putaran 350 rpm

Dari TABEL 1 pada diameter 3-1/2" plunger dengan 4" langkah (stroke) akan memindahkan 0.167 galon per langkah (strok). Pompa jenis ini akan memindahkan cairan pada 3 langkah (stroke) saja per revolusi (putaran). Oleh karena itu, penggantian/jarak (displacement) per revolusi adalah 0.167 gal/sroke x 3 stroke/rev. = 0.501 gal/rev. (gpr). Pada 350 rpm, total penggantian/jarak (displacement) adalah 175.35 galon per menit (GPM) Dibagi dengan 0.7 menghasilkan 250.5 BPH penggantian/displacement (D).
Oleh karena itu, kapasitas pompa (Ev) pada 95% efisiensi volumetric nya.

Q = D Ev = 250.5 ( 95 )
( 100 ) ( 100 )
Q = 237.9 BPH
Chontoh 2:

Mendapatkan Rpm (n) yang diperlukan untuk pompa kerja tunggal (single acting) dengan ukuran 3" x 5" pompa tiga plunger (triplex pumps) yang beroperasi pada Volume Efesiensi (Ev) = 85% dan kapasitas (Q) = 200 BPH.
D = Displacement = Q ( 100 )
Ev
D = 200 = 235.29 BPH
0.85
gpr = ( 0.153 gal/stroke ) ( 3 stroke/rev. )
gpr = 0.459
GPM = BPH x 0.7 = 235.29 x 0.7
GPM = 164.7
Setelah diberikan perubahan hasil dengan menghitung volumetric efisiensi, dengan kecepatan putaran pompa (n) adalah.
n = GPM = 164.7 RPM
gpr 0.459
n = 358.8 RPM

Contoh 3:

Mendapatkan perubahan (displacement) adalah (D), dalam galon per menit (GPM), untuk sebuah pompa dua piston (Duplex Pumps) kerja ganda (Double Acting) dengan ukuran (size) 4" x 10" dengan kecepatan putaran pada crankshaft 60 RPM. Pompa mempunyai 1-1/2" garis tengah batang piston.(Piston Rods). Jenis Pompa ini akan memindahkan cairan pada setiap putaran, 2 kali langkah/putaran (two strokes/rev) ke depan, dan 2 kali langkah/putaran (two strokes/rev) kebelakang, Dua kali langkah (2 strokes/rev) kebelakang. akan memindahkan lebih sedikit cairan dibanding dengan 2 kali langkah ke depan dalam hal ini berkaitan dengan jumlah volume yang dikurangi oleh (2 kali batang piston)
Dengan asumsi Voluimetric Efesiensi pompa ini adalah (Ev) = 95%
gpr = gprf + gprr
Dimana:
gprf = gal./rev. untuk pompa kerja ganda (2 forward strokes)
gprf = 0.544 x 2 = 1.088
gprr = gal./rev. untuk pompa kerja ganda (2 rearward strokes)
gprr = [ 0.544 - (0.544 – 0.077) {piston rod}] x 2
gprr = 0.934
gpr = ( 1.088 + 0.934 ) = 2.022 gpr
D = Q ( 100 )
Ev
D = gpr (rpm) (Ev) = 2.022 (60) (95) = 115.3 GPM
100 100

Catatan 1:
Satu barrel sama dengan 42 U.S galon. Galon per menit (GPM) dibagi dengan 0.7 barells per hous (BPH). Setiap langkah penggantian (displacement) adalah menjadi volume yang ideal yang dihasilkan piston atau plunger pada langkah saluran buang (discharge stroke) disaat periode perubahan berlangsung.

Catatan 2:
Difinisi dibawah ini dengan kondisi-kondisi tersebuit diatas, pompa harus jalan dengan putaran yang tinggi dalam rangka memindahkan volume cairan yang cukup, agar supaya jumlah volume cairan yang diperlukan dapat dikirimkan

Demikianlah cara perhitungan volume pemopaan dan efeiseiensinya