unit 11 ( pam empar )

PAM EMPAR

C4009/UNIT 11/1

Unit 11

PAM EMPAR

Objektif Am:Menyatakan jenis-jenis pam dan cara pam beroperasi.

Objektif Khusus:Di akhir unit ini anda sepatutnya dapat:i. ii. iii. iv. Menyata dan menyenaraikan jenis-jenis pam. Mengenalpasti komponen-komponen pam empar. Melukis gambarajah pam empar. Menerangkan ciri-ciri pam empar.

Jabatan Kejuruteraan AwamJaafar

Ezany B. Che Rogayah Bt. Desa Hayazi Bt. Hanafi

PAM EMPAR

C4009/UNIT 11/2

Input 1

11.0 PengenalanAlat yang menggunakan air sebagai bahan penghantaran untuk bekerja dinamakan sebagai pam atau turbin, dan ianya bergantung kepada banyaknya tenaga yang berlaku. Pam ialah sejenis mesin hidraulik yang mengalih tenaga mekanikal kepada tenaga air sementara turbin pula menggunakan tenaga air untuk menggerakkan jentera atau turbin.

Pam membekalkan tenaga kepada air dan digunakan dalam sistem bekalan air untuk membawa air dari paras yang rendah kepada paras yang lebih tinggi, atau untuk meninggikan tekanan dalam paip yang mengalami kejatuhan tekanan.

11.1

PamPam diklasifikasikan berdasarkan arah pergerakkan air, emparan

(centrifugal), berputaran (rotary) dan dedenyut (reciprocating). Terdapat pelbagai jenis pam yang digunakan dalam sistem bekalan air. Pam jenis anjakan positif berupaya menghantar suatu kuantiti cecair dengan setiap kali putaran rotornya dan paling berguna untuk cecair yang berkelikatan



PAM EMPAR

C4009/UNIT 11/3

tinggi seperti minyak, cat, bahan-bahan kimia, air sisa dan najis untuk penghantaran ke logi rawatan.

Pam rotodinamik yang menambah tenaga air daripada gerakan pendesaknya yang memutar bergantung kepada tindakbalas hidrodinamik dan bentuk pendesak.

Pengkelasan ini dapat dilihat dengan jelas dalam Rajah 11.1 di bawah.

Mesin Tekanan Air

Anjakan positif

Pam Rotodinamik

Impulse

Turbin Reaction

Berputar

Dedenyut

Empar

Aliran Bercampur

Aliran Paksi

Aliran Jejari

Aliran Bercampur

Aliran Paksi

RAJAH 11.1 - CARTA PAM



PAM EMPAR

C4009/UNIT 11/4

Pam

empar

seterusnya

boleh

dibahagikan

pula

kepada

aliran

paksi

(axial flow), aliran jejari (radial flow) dan aliran bercampur (mixed flow). Pam aliran paksi mengerakkan air pada arah paksi sahaja seperti yang digambarkan dalam Rajah 11.2. Pam aliran jejari beroperasi secara paksi, merujuk kepada Rajah 11.3 di mana air memasuki pam secara paksi tetapi air yang dikeluarkan adalah pada arah yang bersudut tepat dengan aliran air masuk. Sementara pam aliran bercampur pula mempunyai kombinasi diantara kedua-dua pam tadi.

Pblower

Pupstream

Pdownstream

Rajah 11.2 Pam Aliran Paksi.



PAM EMPAR

C4009/UNIT 11/5

Rajah 11.3 : Pam Aliran Jejari.

Contoh Permasalahan 11.1

Berikan dua jenis pam yang utama.Nota: Cuba anda jawab sendiri berdasarkan daripada input yang telah diberikan sebelum menyemak jawapan yang disediakan.

JawapanDua jenis pam yang utama iaitu:a) Anjakan positif b) RotodinamikNota:



PAM EMPAR

C4009/UNIT 11/6

Sekiranya anda berjaya menyenaraikan kedua-duanya, teruskan dengan aktiviti 1. Tetapi sekiranya anda kurang pasti sila rujuk nota pada Input 1 (Unit 11).

Aktiviti 11aSILA UJI KEFAHAMAN ANDA SEBELUM MENERUSKAN INPUT SELANJUTNYA! SILA SEMAK JAWAPAN ANDA PADA HELAIAN MAKLUMBALAS HALAMAN BERIKUTNYA. DI

11a.1

Kelaskan jenis-jenis pam dengan menggunakan carta.



PAM EMPAR

C4009/UNIT 11/7

11a.2

Terangkan bentuk aliran bagi pam aliran paksi dan pam aliran jejari.

Maklumbalas Aktiviti 11a

Sila rujuk jawapan anda pada Rajah 11.1, 11.2 dan 11.3.

Input 2

11.2 Komponen-komponen Pam EmparPam empar (centrifugal pump) meupakan jenis pam yang paling popular kerana ia mudah, murah dan boleh bekerja di dalam sebarang keadaan. Pam ini digunakan untuk mengangkat dan menghantar air ke suatu titik yang lebih tinggi



PAM EMPAR

C4009/UNIT 11/8

atau dengan kadar alir yang lebih banyak. Ia dikenali sedemikian kerana aksi emparnya yang meninggikan tekanan apabila pemutar berpusing pada satu kelajuan. Secara amnya pam empar terdiri daripada pemutar (impeller) yang berpusing dalam suatu bekas (casing). Bahagian pam ini dapat dilihat dengan jelas dalam Rajah 11.4.

(a)

(b)

(c)

11.3 Komponen-komponen Utama Pam EmparAir memasuki pam pada bahagian tengah, pada arah selari dengan paksi putaran shaf. Tekanan yang tinggi di bahagian dalam menyebabkan air mengalirkeluar dari bekas melalui salur pada arah yang bersudut tepat dengan paksi putaran shaft.

Rajah 11.4(a) dan (b) - Pam Empar. Rajah 11.4(c) Keratan rentas bagi pam empar.

Komponen-komponen utama pam empar adalah seperti berikut:a) Pendesak (mengandungi bilah) b) Sarung (menyimpan pendesak) c) Paip sedutan (takungan-pam)Jabatan Kejuruteraan AwamJaafar Ezany B. Che Rogayah Bt. Desa Hayazi Bt. Hanafi

PAM EMPAR

C4009/UNIT 11/9

d) Paip hantaran (pam-titik hantaran) e) Injap (untuk kawalan) f) Motor (untuk memutar syaf pendesak)

Contoh Permasalahan 11.2

Berikan komponen-komponen pam empar.

Jawapana) b) c) d) e) f) Pendesak (mengandungi bilah) Sarung (menyimpan pendesak) Paip sedutan (takungan-pam) Paip hantaran (pam-titik hantaran) Injap (untuk kawalan) Motor (untuk memutar syaf pendesak)

Aktiviti 11bSILA UJI KEFAHAMAN ANDA SEBELUM MENERUSKAN INPUT SELANJUTNYA! SILA SEMAK JAWAPAN ANDA PADA HELAIAN MAKLUMBALAS DI HALAMAN BERIKUTNYA.



PAM EMPAR

C4009/UNIT 11/10

Soalan

Lukiskan gambarajah pam empar dan tandakan komponen-komponen utama pam tersebut.

Maklumbalas Aktiviti 11b

Sila rujuk jawapan anda pada Rajah 11.2.

Input 3

11.4 Ciri-ciri Pam Empar



PAM EMPAR

C4009/UNIT 11/11

Ciri-ciri

pam

empar

dapat

digambarkan

di

dalam

Rajah

11.5.

Lengkung ciri merupakan lengkung hubungan antara kadar alir (Q) dengan turus (H), Kuasa (P) dan kecekapan pam ( ).

P PH

Q (m3/s)

Rajah 11.5 : Ciri-ciri Pam Empar Yang Stabil

Sebuah pam dinilai dari segi kapasiti kadaralir (Q) dan turus (H) pada kecekapan maksima untuk sesuatu kelajuan putaran,(N). Jika putaran berubah, Q dan H turut berubah. Apabila injap paip hantaran ditutup, pendesak yang sedang memutar akan memusingkan air sehingga tekanan di titik keluar pam naik ke suatu aras yang dinamakan turus tutuphabis (shut-off head). Apabila injap ini dibuka secara beransur-ansur untuk membenakan aliran berlalu di dalam paip, turus pam akan didapati menurun. Dengan penambahan kadar alir, kecekapan pam akan turut bertambah sehingga mencapai optimum danJabatan Kejuruteraan AwamJaafar Ezany B. Che Rogayah Bt. Desa Hayazi Bt. Hanafi

PAM EMPAR

C4009/UNIT 11/12

kemudian jatuh semula. Garisan putus melalui titik kecekapan maksimum merupakan keadaan terbaik untuk menjalankan pam. Pam yang mempunyai lengkung turus-kadar alir (H-Q) seperti pada rajah ciri-ciri pam empar stabil dikatakan mempunyai ciri-ciri pam yang stabil, tetapi jika lengkung H-Q adalah seperti di dalam Rajah 11.6 di bawah, pam dikatakan tidak stabil kerana terdapat dua nilai kadar alir (Q) yang mungkin dibaca untuk satu nilai turus (H).

H

Q

Rajah 11.6 : Ciri-ciri Pam Tidak Stabil

Kecekapan pam diukur daripada kuasa keluaranya, Po, yang terhasil daripada turus yang dinakikkan dengan kadar alir tertentu, iaitu;

Po = Kuasa Keluaran = gHQ Kecekapan, ; = Po/Pi X 100%Jabatan Kejuruteraan AwamJaafar Ezany B. Che Rogayah Bt. Desa Hayazi Bt. Hanafi

PAM EMPAR

C4009/UNIT 11/13

di mana;

Pi - Kuasa masukan = 2 NT Watt N - Kelajuan Pam (Put/ Min) T - Daya Kilasan Motor

Kebanyakkan pam empar boleh dijalankan pada kelajuan yang berbeza untuk mendapatkan kadar alir pam yang dikehendaki. Begitu juga saiz sarung pam itu sendiri boleh menutup berbagai saiz pendesak. Oleh yang demikian, penting diketahui hubungan di antara kadaralir, (Q), turus (H) dan kuasa (P) terhadap kelajuan (N) atau garis pusat pendesak (D), apabila kedua-dua nilai ini berubah-ubah.

Apabila kelajuan berubah;Kadaralir, Q berubah terus dengan kelajuan, N Q1/Q2 = N1/N2 Turus, H berubah dengan kelajuan ganda dua (N2) H1/H2 = (N1/N2)2 Kuasa, P yang diperlukan oleh pam berubah terus dengan kelajuan ganda tiga (N3); P1/P2 = (N1/N2)3

Apabila garispusat pendesak (D) berubah; Kapasiti berubah terus dengan garispusatJabatan Kejuruteraan AwamJaafar Ezany B. Che Rogayah Bt. Desa Hayazi Bt. Hanafi

PAM EMPAR

C4009/UNIT 11/14

Q1/Q2 = D1/D2 Turus berubah dengan garispusat ganda dua (D2) H1/H2 = (D1/D2)2 P1/P2 = (D1/D2)3

Kelajuan Tentu, Ns Kelajuan tentu, Ns ditakrifkan sebagai kelajuan pam yang boleh menghantar seunit isipadu/ saat cecair (air) untuk turus seunit (1 meter), iaitu; Ns = NQ1/2 H3/4 Nilai ini merupakan satu indeks bagi sesebuah pam tertentu dan nilai Ns ini selalu dignakan untuk membandingkan pam yang berlainan saiz. Ini diperlukan semasa pemilihan pam ingin dilakukan. Sekiranya sesebuah pam dengan garispusat yang berbeza dipilih, pam ini harus mempunyai Ns yang sama seperti pam dasar tadi. Secara ringkasnya, pam yang berbentuk sama akan mempunyai nilai Ns yang sama, ciri ini dinamakan homolog.

Aktiviti 11c

SILA UJI KEFAHAMAN ANDA SEBELUM MENERUSKAN INPUT SELANJUTNYA!Jabatan Kejuruteraan AwamJaafar Ezany B. Che Rogayah Bt. Desa Hayazi Bt. Hanafi

PAM EMPAR

C4009/UNIT 11/15

SILA SEMAK JAWAPAN ANDA PADA HELAIAN MAKLUMBALAS DI HALAMAN BERIKUTNYA.

Soalan: Lukiskan dan lakarkan secara jelas gambarajah pam empar yang menggambarkan ciri-ciri pam yang stabil dan yang tidak stabil.

Maklumbalas Aktiviti 11c



PAM EMPAR

C4009/UNIT 11/16

Jawapan: P PH

Q (m3/s)

Rajah 11.5 : Ciri-ciri Pam Empar Yang Stabil

H

Q

Rajah 11.6 : Ciri-ciri Pam Tidak Stabil

Penilaian KendiriJabatan Kejuruteraan AwamJaafar Ezany B. Che Rogayah Bt. Desa Hayazi Bt. Hanafi

PAM EMPAR

C4009/UNIT 11/17

Anda telah mempelajari apakah itu pam empar dan bagaimana pam tersebut beroperasi. Selain daripada itu anda juga telah tahu jenis-jenis pam yang ada dan perlu anda tahu bagi modul ini.

Pastikan anda memberikan jawapan YA kepada kenyataan di atas sebelum meneruskan penilaian kendiri ini.

Tugasan yang anda perlu buat untuk mengukuhkan lagi pemahaman anda dalam unit ini adalah anda perlu menjalankan satu kajian kes dengan memilih salah satu tempat/ industri yang menggunakan pam. Kaji komponen pam tersebut dan dapatkan cara pam tersebut bekerja.

Selamat mencuba



unit 11 ( pam empar )

Documents