PAPER POMPA HIDRAM 

(HYDRAM PUMP) 

BAB I 

PENDAHULUAN 

 1.1. Latar Belakang 

        Pompa hidram pertama kali dibuat oleh John Whitehurst seorang peneliti asal Inggris pada tahun 1772. Pompa hidram buatan Whitehurst masih berupa hidram manual, di mana katup limbah masih digerakkan secara manual. Pompa ini pertama kali digunakan untuk menaikkan air sampai ketinggian 4,9 meter (16 kaki). Pada tahun 1783, Whitehusrt memasang pompa sejenis ini di Irlandia untuk keperluan air bersih sehari - hari. Pompa hidram otomatis pertama kali dibuat oleh seorang ilmuwan Prancis bernama Joseph Michel Montgolfier pada tahun 1796. 

        Desain pompa buatan Montgolfier sudah menggunakan 2 buah katup (waste valve dan delivery valve) yang bergerak secara bergantian. Pompa ini kemudian digunakan untuk menaikkan air untuk sebuah pabrik kertas di daerah Voiron. Satu tahun kemudian, Matius Boulton, memperoleh hak paten atas pompa tersebut di Inggris. Pada tahun 1820, melalui Easton’s Firma yang mengkhususkan usahanya di bidang air dan sistem drainase, Josiah Easton mengembangkan hidram hingga menjadi usaha ram terbaik dalam penyediaan air bersih untuk keperluan rumah tangga, peternakan dan masyarakat desa. Pada tahun 1929, usaha Eastons ini dibeli oleh Green and Carter, yang kemudian meneruskan manufaktur ram tersebut. Di Benua Amerika, hak paten hidram pertama kali di pegang oleh J. Cernau dan SS Hallet, di New York. Pompa tersebut sebagian besar digunakan di derah pertanian dan peternakan. 

         Memasuki periode berikutnya, kepopuleran hidram mulai berkurang, seiring berkembangnya pompa elektrik. Di kawasan Asia, pompa hidram mulai dioperasikan di Taj Mahal, Agra, India pada tahun 1900. Pompa hidram yang di pasang di daerah tersebut adalah 16. Air merupakan salah satu faktor yang sangat penting dan dibutuhkan dalam kehidupan makhluk hidup. Selain untuk pengembangan fisologis makhluk hidup, air juga menjadi input bagi beragam upaya atau kegiatan makhluk hidup dalam rangka menghasilkan sesuatu untuk kelangsungan hidupnya. Oleh karena itu, air harus tersedia kapanpun dan dimanapun dalam jumlah, waktu, dan mutu yang memadai. Dengan jumlah air yang tersedia relatif tetap, sementara kebutuhan air semakin meningkat, maka air dari sisi ketersedian dan permintaannya perlu dikelola dan diatur sedemikian rupa, sehingga air dapat disimpan jika berlebihan dan selanjutnya dimanfaatkan dan didistribusikan jika diperlukan. 

BAB 2 

TINJAUAN PUSTAKA 

        Pompa hidram, berasal dari kata Hydraulic Ram Pump, yang berarti pompa air dengan tenaga hantaman air. Pompa hydram atau singkatan dari hydraulic ramberasal dari kata hidro = air (cairan), dan ram = hantaman, pukulan atau tekanan, sehingga terjemahan bebasnya menjadi tekanan air. Pada buku yang diterbitkan oleh Laxmi Publication (1999) mengatakan bahwa “Hydraulic ram is a pump which raises water without any external power (such as electricity) for its operation”. Jadi pompa hidram adalah sebuah pompa yang energi atau tenaga penggeraknya berasal dari tekanan atau hantaman air yang masuk kedalam pompa melalui pipa. Masuknya air yang berasal dari berbagai sumber air ke dalam pompa harus berjalan secara kontinyu atau terus menerus. 

        Alat ini sederhana dan efektif digunakan pada kondisi yang sesuai dengan syarat-syarat yang diperlukan untuk operasinya. Dalam kerjanya alat ini, tekanan dinamik yang ditimbulkan memungkinkan air mengalir dari tinggi vertikal (head) yang rendah ke tempat yang lebih tinggi. 

 2.1. Bagian-Bagian Pompa Hidram 

    1. Ruang Udara (Air Chamber) 

         Ruang udara merupakan tempat udara tersimpan dimana udara ini akan menghambat air sehingga air dapat keluar melaui lubang keluaran untuk kemudian bergerak menuju pipa keluaran yang akan menghantarkan air menuju tempat tujuan. Ruang udara harus dibuat sebesar mungkin karena berfungsi untuk memampatkan udara dan menahan tekanan dari siklus ram yang memungkinkan aliran air secara tetap melaui pipa pengantar dan kehilangan tenaga karena gesekan diperkecil. Udara yang tersimpan dalam ruang udara diisap perlahan-lahan oleh turbulensi air yang masuk melalui katup pengantar. Udara ini harus diganti dengan udara yang baru melalui katup udara. 

    2. Reducer Pipa 

         Reducer pipa berfungsi untuk menggabungkan pipa-pipa dengan diameter yang berbeda, bisa dari pipa yang diameter besar ke pipa yang berdiameter kecil atau sebaliknya. 

    3. Sambungan T 

     Sambungan T berguna untuk menggabungkan tabung udara dengan check valve dan daerah keluaran.

    4. Katup Pengantar (Delivery Valve) 

         Katup pengantar harus mempunyai lubang yang besar, sehingga memungkinkan air yang dipompa memasuki ruang udara tanpa hambatan pada aliran. 

     5. Belokan (Elbow) 

        Belokan (elbow) berguna untuk menggabungkan antara percabangan pertama dengan check valve. 

    6. Pemberat/tangkai katup/batang kendali 

     Pemberat/batang kendali merupakan batang yang sudah terdapat dalamcheck valve itu sendiri dimana batang ini berfungsi untuk menjaga air untuk tetap masuk dan tidak keluar dari bagian tabung udara sehingga air dapat dialirkan menuju bagian keluaran. 

   7. Saluran Katup Limbah 

     Saluran katup limbah berguna untuk menyalurkan air yang terbuang sebagai konsekuensi tekanan pada hidram.

    8. Penyanggah Katup 

     Penyanggah katup berfungsi untuk menjaga tangkai katup tidak goyang. 

    9. Plat Katup Limbah 

     Plat katup limbah berfungsi untuk menyanggah katup agar naik dan turun pada range tertentu. 

    10. Katup limbah (waste valve) 

     Katup limbah merupakan salah satu bagian penting dari hidram, dan harus dirancang dengan baik sehingga berat dan gerakannya dapat disesuaikan. Katup limbah dengan tegangan yang berat dan jarak antara lubang katup dengan karet katup cukup jauh, memungkinkan kecepatan aliran air dalam pipa pemasukan lebih besar, sehingga pada saat katup limbah menutup, terjadi energi tekanan yang besar dan menimbulkan efek palu air (water hammer effect). 

    11. Pipa Masukan 

     Pipa ini berfungsi untuk mengalirkan air dari sumber air atau tangki pemasukan ke pompa hidram. 

    12. Water Mur 

     Water mur berguna untuk menyambungkan pipa air baku dari penampungan dengan pompa hidram. 

    13. Pipa Pengantar (Delivery Pipe) 

     Hidram dapat memompa air pada ketinggian yang cukup tinggi, dengan menggunakan pipa pengantar yang panjang akan menyebabkan ram harus mengatasi gesekan antara air dengan dinding pipa. Pipa pengantar dapat dibuat dari bahan apapun, termasuk pipa plastik tetapi dengan syarat bahan tersebut dapat menahan tekanan air. 

    14. Katup Udara (Air Valve) 

     Udara yang tersimpan dalam ruang udara diisap perlahan-lahan oleh turbulensi air yang masuk melalui katup pengantar dan hilang ke dalam pipa pengantar. Udara ini harus diganti dengan udara baru melalui katup udara. 

 2.2. Prinsip Kerja Pompa Hidram 

        Prinsip kerja pompa hidram adalah pemanfaatan gravitasi dimana akan menciptakan energi dari hantaman air yang menabrak faksi air lainnya untuk mendorong ke tempat yang lebih tinggi. Untuk mendapatkan energi potensial dari hantaman air diperlukan sarat utama yaitu harus ada terjunan air yang dialirkan melalui pipa dengan beda tinggi elevasi dengan pompa hidram minimal 1 meter. Sarat utama kedua adalah sumber air harus kontinyu dengan debit minimal 7 liter per menit. 

         Bagian kunci dari hidram adalah dua buah klep, yaitu: klep pem¬buangan dan klep penghisap. Air masuk dari terjunan melalui pipa A, klep pem¬buangan terbuka sedangkan klep peng¬hisap tertutup. Air yang masuk memenuhi rumah pompa mendorong ke atas klep pembuangan hingga menutup. Dengan tertutupnya klep pembuangan meng¬akibatkan seluruh dorongan air menekan dan membuka klep penghisap dan air masuk memenuhi ruang dalam tabung kom¬presi di atas klep penghisap. 

           Pada volume tertentu pengisian air dalam tabung kompresi optimal, massa air dan udara dalam tabung kompresi akan mene¬kan klep penghisap untuk menutup kem¬bali, pada saat yang bersamaan sebagian air keluar melalui pipa B. Dengan tertutup¬nya kedua klep, maka aliran air dalam rumah pompa berbalik berlawanan dengan aliran air ma¬suk, diikuti dengan turunnya klep pembu¬angan karena arah tekanan air tidak lagi ke klep pembuangan tetapi berbalik ke arah pipa input A. Di sinilah hantaman -ram- palu air (water hammer) itu terjadi, dimana air dengan tenaga gravitasi dari terjunan menghantam arus balik tadi, 2/3 debit keluar lubang pembuangan, semen¬tara yang 1/3 debit mendorong klep penghisap masuk ke dalam tabung pompa sekaligus men¬dorong air yang ada dalam tabung pompa untuk keluar melaui pipa output B. Energi hantaman yang ber¬ulang-ulang mengalirkan air ke tempat yang lebih tinggi. 

 2.3. Keuntungan dan Kerugian Penggunaan Pompa Hidram 

    1. Kelebihan Pompa Hydraulic Ram 

a) Hemat energi. 

b) Bisa beropeasi tanpa bantuan energi listrik atau BBM. 

c) Prinsip kerja sederhana, sehingga dapat dibuat atau direkayasa dengan mudah oleh semua orang. 

d) Pemeliharaan sederhana sehingga tidak membutuhkan teknisi ahli. 

e) Mampu bekerja secara non-stop tanpa diragukan adanya malfungsi serius pada komponen-komponennya. 

    2. Kekurangan Pompa Hydraulic Ram 

a) Klep pembuangan membuka karena beban klep terlalu ringan 

b) Klep pembungan menutup karena beban klep berlebihan. 

c) Perawatan harus rutin. 

d) Masih tergantung dari keadaan alam yang berubah-ubah. 

 BAB 3 

KESIMPULAN DAN SARAN 

3.1 Kesimpulan 

3.1.1 Pompa hidrolik ram yang dirancang dengan baik dapat bekerja baik pada semua keadaan dengan pemeliharaan yang minimum. 

3.1.2 Pembuatan pompa hidram perlu memperhatikan perbandingan tinggi terjunan dan tinggi pemompaan air. 

3.1.3 Penyesuaian diameter pompa dengan debit air adalah hal penting yang perlu diperhatikan dalam pembuatan pompa hidram. 

3.1.4 Untuk menghindari rusaknya pipa atau peralatan hidraulik lainnya, maka sistem jaringan pengaliran tertekan harus dirancang untuk menerima tekanan oleh palu air tersebut. 

3.1.5 Fenomena water hammer merupakan salah satu parameter yang harus diperhitungkan dalam merancang sebuah sistem perpipaan. 

 Daftar Pustaka 

     Made Suarda dan IKG Wirawan. 2008. Kajian Eksperimental Pengaruh Tabung Udara pada Head Tekanan Pompa Hidram. Jurnal Teknik Mesin Cakram.1(1) 10 -14. 

      Santoso. 2005. Pemanfaatan Tenaga Air. Jakarta. 

   LIPI. Sularso, dan Haruo Tahara. 1997. Pompa dan Kompresor, Pemilihan, Pemakaian dan Pemeliharaan. Pradnya Pramita. Jakarta. 

    Widarto.2000. Teknologi Tepat Guna: Membuat Pompa Hidram. Kanisius. Yogyakarta. 

    Crowley, C.A. (August 1937). Hydraulic Rams Furnish Water Supply To Country Homes. Popular Mechanics: 306-311. 

    Hanum Uratmi dkk, tim penyusun. 2009. Fisika untuk SMA XI-A . Jawa Timur : Sagufindo Kinarya. 

    I Gede Astra Gunawan. 2012. Peningkatan Akses Air Untuk Masyarakat di Daerah Terpencil Dengan Teknologi Pompa Hidrolik Ram (HidRam Pump). Jogyakarta : Fakultas Teknologi Industri Institut Sains & Teknologi Akprind Yogyakarta 

    Leonardo, El. 2005. Design and Construction of a Hydraulic Ram Pump.Universitas of Nigeria. Nigeria. 

    Widarto, L. & FX. Sudarto C. Ph. (2007). Teknologi Tepat Guna: Membuat Pompa Hidram. Kanisius. Yogyakarta.