Membuat Pompa Hydram (Hidraulic Ram Pump)

Apakah Pompa Hiydram itu?


Pompa Hidram adalah pompa siklus yang memaanfaatkan tekanan arus air sebagai sumber tenaga. Jadi pompa ini tidak membutuhkan listrik atau motor sebagai sumber tenaga (pompa air tanpa motor). Sehingga pompa ini membutuhkan aliran air yang kuat (bertekanan). Karena memakai aliran air maka sebagian air yang digunakan untuk memompa akhirnya terbuang (terbuang ke sungai misalnya). Pompa ini cocok diterapkan pada daerah yang sulit air karena letaknya lebih tinggi dari sumber air.



Aplikasi Pompa Hidram


Sejarah Pompa


John Whitehurst, seorang warga inggris adalah penemu pertama pompa hidram pada tahun 1771. Kemudian seTetapi pompa John in tidak aktif sendiri ( non-self-acting ram pump). Kemudian seorang warga perancis bernama B. Montgolfier menambahkan katup yang membuat pompa bisa aktif sendiri. Pada tahun 1809, paten pertama amerika untuk pompa hydram dikeluarkan bagi J. Cerneau and S. S. Hallet di New York. Dan semenjak tahun 1800-an pompa hydram telah menyebar luas di dunia. Kecuali di bandung, ada yang memantenkan pompa hydram beberapa tahun terakhir ini. Jadi jangan kaget nanti ada yang mempersoalkan paten dari pompa hydram yang saya buat. Hahahaha.

Prinsip Kerja Hiydram


Bagian pertama adalah unit tangki udara (air chamber) dan klep tusen (check valve). Klep tusen berfungsi melewatkan air dari bawah dan menahan air dalam tangki untuk tidak mengalir kembali kebawah. Setiap ada perpindahan air ke tangki maka udara dalam tangki tertekan. Udara yang tertekan akhirnya menekan air untuk naik ke pipa delivery dan juga menekan air ke bawah yang membuat (check valve) menutup. Dan air dari bawah tidak bisa naik lagi karena kini tekanan dari tangki udara sama atau lebih besar dari tekanan air dari bawah.








Fungsi Tusen Klep (Check Valve)


Agar air dibawah dapat naik lagi, maka diperlukan tekanan tambahan. Tekanan tambahan ini didapat dari tumbukan air (air hammer).








Water Hammer


Water hammer diciptakan dengan cara menghentikan air yang mengalir. Sehingga air mengalir berbalik arah dan bertumbukan. Misalnya dengan melakukan buka tutup keran. Mungkin ini yang disebut non-self-acting ram pump.








Keran Water Hammer


Agar pompa aktif bergerak sendiri maka perlu mekanisme buka-tutup aliran secara otomatis, yaitu dengan katup buang. Pada saat katup buang tertutup karena tekanan/dorongan air maka air membalik dan terjadi water hammer. Karena air di katup mengalir balik maka tekanan pada tutup berkurang, dan karena dorongan pegas maka katup bergerak turun dan membuka. Setelah terjadi water hammer dan katup buang terbuka, kembali air mengalir lewat katup buang. Katup buang terangkat hingga kembali menutup aliran. Kembali air mengalir balik dan terjadi water hammer. Sementara gerakan menutup check valve berkontribusi pada tambahan tekanan air yang mengalir ke katup buang.








Waste Valve


Membuat Hydram Paralon


Pompa hidram sederhana dapat dibangun dari paralon. Prototype pertama menggunakan knee 1/2 inch PVC, T 1/2 inch PVC, dan tusen klep plastik. Klep buang juga tidak menggunakan per. Prototype pertama tidak bisa aktif sendiri, mesti ditekan2 pakai jari. Ternyata pompa hidram harus kuat dan rapat, tidak boleh bocor agar tekanan air akibat water hammer bisa maksimal. Jadi dibuat prototype kedua yang menggunakan knee 1/2 inch besi, T 1/2 inch besi, dan tusen klep kuningan Onda. Dengan menggunakan knee-T-klep logam maka pompa bisa dikencangkan dengan kuat-kuat. Tusen klep plastik tidak bisa digunakan karena bila dikencangkan dengan thread seal yang tebal maka drat plastiknya menjadi rusak. Letak T (check valve) dan knee (waste valve) harus sedekat mungkin karena water hammernya terjadi di dekat klep buang (waste valve).








Pompa Hidram Paralon








Klep Buang Katro


Juga diketemukan per pada klep buang adalah bagian yang kritis dan vital. Jika per terlalu lunak maka klep buang akan menutup terus, tak mau turun. Tapi jika per sedikit terlalu kuat, maka klep buang tidak mau menutup rapat dan tidak terjadi osilasi. Maka pengatur per yang mengatur kekerasan/kekuatan adalah WAJIB. Pada klep buang, pengatur per saya buat dari potongan spicer(spacer? itu loh yang buat mounting pcb) plastik. Potongan ini saya tempelkan pada disk plastik kuning (bekas kemasan testpen), penempelan pakai panas solder (ngga pake timah solder) sehingga kuat dan menyatu. Sementara per ditempelkan pada disk plastik bening, sehingga per tidak kepuntir saat disk kuning diputar2 (disk beningnya didorong naik keatas sehingga tidak nempel disk kuning saat adjustment). Panjang batang total 18 cm yang dibuat dari 4 buah baut 3 mm x 5 cm. Batang juga masih jadi masalah. Idealnya terbuat dari sebuah batang tunggal, lebih bagus lagi terbuat dari plastik. Per saya peroleh dari per klep tusen plastik.


Osilasi bisa terjadi TANPA TERJADI kenaikan air pada pipa delivery! Nah loh. Gerakan membuka katup (gerak kebawah) seharusnya terjadi karena terbawa air, per hanya membantu saja. Jika tekanan/debet air kurang kuat maka water hammer gagal menembus check valve. Jadi bisa terjadi katup buang berosilasi tanpa ada air yang masuk ke tabung (tembus check valve).








Detail Batang Klep









Intake pakai ring besi yang dilapis karet








Holder atas/bawah dan katup menggunakan aluminium berukuran uang recehan 100 rupiah


Dengan mengatur kekerasan per yang tepat maka pompa pun berosilasi sendiri… berhasil!. Air mampu naik hingga 3 meter(ketinggian maksimal pipa delivery). Sayang pompa diletakan di kebun yang gelap gulita sehingga tidak bisa direkam videonya. Yah problem lain dari pompa hidran adalah pompa hidran butuh tekanan air yang steady agar osilasi steady juga. Sementara aliran air baru bisa steady pada jam 10 malam – 2 dinihari.


Maka kalau diinventaris, bug2 dalam pompa hidram buatan sendiri adalah :

1). tekanan/aliran air harus steady (konstan).

2). badan pompa harus kuat dan rapat-kencang di sambungan.

3). Klep buang harus adjustable dibagian per dan panjang stroke.

4). Pembuatan klep buang harus benar2 presisi dan simetris agar gerak katup-batang mulus dan tidak menghentikan osilasi.


Update 03-08-2010


Debit air yang diangkat cukup kecil, sedang dipikirkan solusinya. Apakah dengan mengganti dengan pompa baru yang tusen klep-nya lebih besar (1 – 1,5 inch). Ataukah dengan memparalel dengan pompa baru.


Update 07-08-2010


Tusen klep diupgrade dengan onda 1 1/4 inc, harganya 58 rb. Butuh ploksok besi 1 – 1/2 (rp 7500) dan besi 1 – 1 1/4. Ploksok 1 – 1 1/4 susah dapatnya, dapatnya malah di toko kecil dekat cicaheum, harganya mahal euy 11 rb !. Selain itu juga butuh 2 buah dobel nepel besi 1 1/4, harganya 6 rb perbiji. Hasilnya debet air yang nyampe toren lebih banyak, tapi masih kurang gede.