86
BAB VI KOMPRESOR
Kompresor adalah mesin untuk memampatkan udara atau gas. Kompresor udara biasanya mengisap udara dari atmosfir. Namun ada pula yang mengisap udara atau gas yang bertekanan lebih tinggi dari tekanan atmosfir. Dalam hal ini kompresor bekerja sebagai penguat (booster). Sebai knya ada pula kompresor yang mengisap gas bertekanan lebih rendah dari pada tekanan atmosfir. Dalam hal ini kompresor disebut pompa vakum.
6.1 Klasifikasi Kompresor
Kompresor terdapat dalam berbagai jenis dan model tergantung pada volume dan tekanannya.
Gambar
6.1a
memperlihatkan
klasifikasi
kompresor
yang
digolongkan atas dasar tekanannya. Sebutan kompresor (pemampat) dipakai untuk jenis yang bertekanan tinggi, blower (peniup) untuk yang bertekanan agak rendah, sedangkan fan (kipas) untuk yang bertekanan sangat rendah. Atas dasar cara pemampatannya kompresor dibagi atas jenis turbo dan jenis perpindahan. Jenis turbo menaikkan tekanan dan kecepatan gas dengan gaya sentrifugal yang ditimbulkan oleh impeler, atau dengan gaya angkat (lift) yang ditimbulkan oleh sudu. Jenis perpindahan, seperti telah diterangkan dimuka, menaikkan tekanan dengan memperkecil atau memampatkan volume gas yang diisap ke dalam silinder atau stator oleh torak atau sudu.
87
Gbr 6.1a Klasifikasi Kompresor
Kompresor juga dapat diklasifikasikan diklasifikasikan atas dasar konstruksi seperti dibawah ini. ini . 1. Klasifikasi berdasarkan jumlah tingkat kompresi : satu-tingkat, duatingkat, dan banyak tingkat. 2. Klasifikasi berdasarkan langkah kerja (pada kompresor torak): kerja tunggal (single acting), kerja ganda (double acting). 3. Klasifikasi berdasarkan susunan silinder (untuk kompresor torak): mendatar, tegak, bentuk-L, bentuk-V, bentuk-W, bentuk bintang, lawan berimbang (balance oposed) 4. Klasifikasi berdasarkan cara pendingin: pendingin pendingin air, pendingin udara. 5. Klasifikasi berdasarkan transmisi penggerak: langsung, sabuk-V, roda gigi. 6. Klasifikasi berdasarkan penempatannya: permanen (stasionary), dapat dipindah (portable). 7. Klasfikasi berdasarkan cara pelumasan: pelumasan pelumasan minyak, tanpa minyak.
88
6.2 Pemeriksaan dan Pemeliharaan
Kompresor mempunyai berbagai bagian yang mendapat beban tumbukan dan bagian-bagian yang saling meluncur dengan tekanan permukaan yang besar. Selain itu getaran mekanis serta denyutan tekanan merupakan hal tak dapat dihindari. Karena itu jika diingini umur yang panjang dan performansi yang tetap baik, komprsor harus dioperasikan dengan benar, serta dilakukan pemeriksaan dan pemeliharaan dengan cermat. Setiap kompresor selalu dilengkapi dengan buku petunjuk yang harus diikuti. Karena itu disini hanya akan diberikan pedoman pedoman dasar. Sebagai contoh akan diambil dua kasus yaitu kompresor torak kecil dengan pelumasan minyak, dan kompresor sekrup kecil juga dengan pelumasan minyak. Kedua jenis kompresor ini diproduksikan dalam jumlah besar baik pada masa sekarang maupun yang akan datang. No.
Yang diperiksa
1
Permukaan minyak
Cara memeriksa Jagalah agar permukaan minyak pelumas ada dalam batas-batas yang ditentukan seperti terlihat pada pengukur permukaan. Tambahkan minyak jika permukaan sudah mencapai batas terendah.
2
Pembuangan air
Bukalah katup pembuangan air dari tangki udara.
pengembunan
(Air akan mudah dikeluarkan jika tekanan di dalam tangki udara adalah 0,5-1,0 kg/cm 2 atau 0,05-0,1 MPa)
3
Pengukur tekanan
Periksa apakah jarum manometer dapat bergerak secara halus, dan jarum menunjuk angka nol (atau mendekati nol) bila tekanan di dalam tangki adalah nol.
4
Katup pengatur
Periksalah dengan mengamati manometer, apakah kompresor bekerja pada daerah tekanan sebagaimana
89
ditetapkan pada pengatur tekanan. 5
Tombol tekanan
Periksalah dengan mengamati manometer, apakah
(pressure switch)
kompresor bekerja pada daerah tekanan sebagaimana ditetapkan pada tombol tekanan.
6
Katup pengaman
Tariklah sedikit jarum katup pengaman pada keadaan tekanan mencapai maksimum (jarum manometer menunjuk pada garis merah). Jika dengan tarikan ringan saja katup sudah dapat terbuka, maka katup dalam keadaan baik.
7
Lain-lain
Periksalah bagian-bagiannya apakah ada bunyi atau getaran yang luar biasa (tidak normal).
90
6.3
Pemeriksaan harian
Setiap hari sebelum dioperasikan, kompresor harus diperiksa menurut cara seperti diberikan dalam tabel 6.1
91
6.4 Pemeriksaan rutin
Kompresor udara harus diperiksa secara perodik. Prosedur pemeriksaan rutin diberikan dalam Tabel 7.2 untuk kompresor udara berukuran kecil dengan pelumasan minyak, sedangkan Tabel 7.3 untuk kompresor sekrup kecil dengan pelumasan minyak. Jangka waktu pemeriksaan rutin bervariasi tergantung pada masing-masing produk. Jadi tabel tersebut hanya dapat dipergunakan sebagai pedoman umum. Pedoman yang lebih terperinci diambil dari buku petunjuk dari pabrik kompresor yang bersangkutan.
92
Tabel 6.2
Tabel 6.3
93
6.5
Prosedur pemeriksaan
Pemeriksaan menyeluruh dan overhaul harus dilakukan oleh teknisi yang mempunyai keahlian khusus dan berpengalaman. Disini akan diberikan beberapa petunjuk umu yang penting. 6.5.1
Tindakan pengamanan
Pada waktu pembongkaran dan perakitan kembali perlu diperhatikan hal-hal berikut. 1. Sebelum pembongkaran atau perbaikan dilakukan, listrik harus dimatikan dari tombolnya, dan udara yang masih tersisa di dalam tangki udara dibuang habis. 2. Bagian-bagian yang dibongkar harus diletakkan dikotak atau di atas kertas secara berurutan untuk memudahkan pada waktu pemasangan kembali. Dengan cara ini tidak akan ada suku cadang yang terlewat atau terukur urutan pemasanganannya. 3. Paking atau cincin yang rusak harus diganti baru. Paking yang telah dipakai tidak boleh dipasang lagi. 4. Jika pencucian dilakukan dengan minyak yang mudah menguap, bagian bagian
harus
dikeringkan
benar-benar
sebelum
dipasang.
Untuk
membersihkan endapan karbon yang berasal dari minyak pelumas sebaiknya dipakai zat pembersih karbon. 5. Torak, katup,silinder, dan bagian-bagian lain yang saling meluncur harus diperlakukan secara hati-hati tanpa melukainya. 6. Pada waktu memasang kembali, lumurkan terlebih dahulu minyak pelumas yang sesuai pada permukaan-permukaan yang meluncur.
6.5.2
Prosedur overhaul Secara ringkas prosedur ini dapat diperinci sebagai berikut. A. Prosedur pembongkaran kompresor torak
94
a. Pembongkaran peralatan pembantu 1. Lepas tutup sabuk. 2. Lepas sabuk-V. 3. Untuk kompresor yang diperlengkapi dengan pembeban beban otomatik, lepas pipa pembebas beban antara kompresor dan katup pilot pembebas beban. (gambar 6.1). 4. Peralatan pembantu yang lain perlu dilepas bila perlu.
b. Pembongkaran badan kompresor Badan kompresor dapat dibongkar lebih mudah jika dlam keadaan terpasang di atas tangki udara, dan dilakukan sebagai berikut. 1. Lepaskan pipa minyak pelumas (gambar 6.2) 2. Lepaskan peredam bunyi, pipa pembebas beban, dan pipa pernapasan ruang engkol 3. Lepaskan pipa keluar. (lihat gambar 6.3 dan 6.4) Jika mur pipa keluar sukar dibuka karena macet, biasanya mudah dilepas setelah diketok dengan palu. 4. Melepaskan kepala silinder (Lihat gambar 6.5 dan 6.6). Hal berikut ini dianjurkan pada waktu membuka kepala silinder - Dalam hal kompresor menggunakan pembebas beban otomatik, bus pembebas
beban
harus
dikendorkan
lebih
dahulu
untuk
memudahkan pembongkaran kemudian. - Jika kepala silinder tidak dapat dibuka (karena macet) sekalipun baut-baut telah dilepas, ketoklah keliling kepala silinder dengan palu, tusukkan obeng pada celah yang terbuka ke arah lubang (arah diagonal). Maka kepala silinder akan mudah dibuka. Jika obeng ditusukkan dari arah yang salah, permukaan dudukan akan rusak dan udara akan bocor. 5. Membongkar kepala silinder (lihat gambar 6.7)
95
6. Membongkar katup udara. (lihat gambar 6.8). Karena baut dan murmur kecil dari plat katup dan penahan katup dari katup kepak semuanya dikunci, maka jika sudah dibuka hampair tak dapat dipakai lagi. Katup kepak hanya boleh dibersihkan dengan tiupan udara. Seperti tertera dalam ikhtisar pemeriksaan rutin (tabel 6.2), katup harus diperiksa secara periodik kalau-kalau ada kelainan. Jika ada bagian yang rusak harus diganti. Pada waktu memasang kembali, harus digunakan paking kepala silinder dan paking katup yang baru. 7. Buka puli kompresor dan keluarkan pasak dengan menariknya. (lihat gambar 6.9). Pasak dapat terluka pada waktu dikeluarkan. Bagian yang tergores atau terluka harus dikembalikan untuk memudahkan pemasangan. 8. Buka silinder.
96
9. Buka torak. (lihat gambar 6.10). Buka cincin pengunci pen torak dengan tang yangsesuai, dan keluarkan pen torak. 10. Keluarkan poros engkol, batang penggerak, bantalan bola dan rumah bantalan secara bersama-sama. (lihat gambar 6.11 dan 6.12). Dalam hal ini perlu diperhatikan petunjuk berikut. - Untuk mencegah lepasnya rumah bantalan dari kotak engkol, buka baut rumah bantalan, dan sebagai gantinya pasangkan dua buah baut dari kepala silinder pada posisi diagonal - Untuk mengeluarkan poros engkol, batang penggerak, bantalan bola, dan rumah bantalan dari kotak engkol secara bersama-sama, tarik bagian pengimbang pada poros engkol lebih dahulu, kemudian tarik batang penggerak keluar.
97
11. Tarik keluar rumah bantalan (gambar 6.13). Rumah bantalan dapat dikeluarkan dengan mudah jika bantalan dengan rumahnya disebelah bawah dijatuhkan dari ketinggian kurang lebih 10 cm ke lantai. Dalam hal ini perlu dijaga agar perapat minyak tidak rusak (terutama bibirnya) pada waktu menarik keluar rumah bantalan. 12. Tarik keluar bantalan bola dari poros engkol dengan penarik (treker). (Lihat gambar 6.14). Untuk mengeluarkan bantalan dari sisi sabuk-V, pasangkan baut-baut dan kemudian tarik bantalan keluar dengan penarik puli untuk mencegah rusaknya ulir poros engkol.
98
13. Buka cincin pegas dan cincin pen engkol lalu tarik keluar poros engkol. (lihat gambar 6.15). Dalam hal ini harus dijaga agar metal pen torak tidak sampai rusak pada waktu mengeluarkan batang penggerak. 14. Tarik keluar perapat minyak (olie seal) dari rumah bantalan. (lihat gambar 6.16). Langkah ini tidak perlu jika perapat minyak masih baik. Untuk mengeluarkan perapat minyak yang perlu diganti, perapat harus dipukul dengan perantaraan batang perata (dengan diameter sedikit lebih kecil dari perapat minyak) agar pemukulan dapat merata. 15. Keluarkan metal-metal bantalan (pada pen engkol dan pen torak) dari batang penggerak. (Lihat gambar 7.17). Pekerjaan ini tidak diperlukan
99
jika metal masih baik, tidak aus datau tergores. Metal harus dikeluarkan dengan perantaraan batang perata yang diameternya sedikit lebih kecil dari diameter luar metal. Adapun metal pen engkol baru
dapat
dikeluarkan
setelah
mur
penetap
dibuka.
Untuk
mengeluarkan pen ini batang penggerak harus diletakkan di atas landasan dari sepotong kayu.
B. Prosedur pembongkaran pada kompresor sekrup. Langkah pembongkaran kompresor ini dapat dilakukan sebagai berikut. a.
Pembongkaran kemasan dan perlatan pembantu
1.
Bongkar kemasan
2.
Buka pipa keluar disekitar badan kompresor. Demikian pula bongkar pipa-pipa minyak, pipa-pipa pendingin, dan lain-lain (lihat gambar 6.18, 6.19 dan 6.20)
3.
Lepas baut-baut pemegang badan kompresor (lihat g ambar 6.21)
4.
Bongkar peralatan pembantu pembantu yang lain bila dipandang perlu.
100
b. Urutan pembongkaran badan kompresor 1. Lepas kopling dan pasak. (gambar 6.22 & 6.23) 2. Lepas pengatur kapasitas (gambar 6.24) 3. Lepas perapat mekanik pada sisi rotor yang beralur cembung (gambar 6.25). Perapat ini terdiri dari cincin karbon yang bergesek pada plat perapat. Plat ini harus diperlakukan dengan hati-hati supaya tidak jatuh atau rusak. Permukaan halus pada plat dan karbon harus dilindungi supaya tidak rusak. 4. Buka kepala silinder (gambar 6.26) 5. Buku tutup sisi isap (suction) dari rumah (gambar 6.27, 6.28 dan 6.29). 6. Buka tutup ujung dengan penarik (gambar 6.30). 7. Kendorkan baut dari tutup sisi keluar (delivery) dan lepas tutup ini serta perangkat rotor dari rumah (gambar 6.31 dan 6.32). Jika pembukaan tutup sisi keluar (delivery) sulit, pukul baut-baut dengan palu plastik agar tutup mudah dibuka. 8. Lepaskan pasangan rotor dari tutup sisi keluar (delivery) (gambar 6.33 dan 6.34). 9. Lepaskan bantalan dari tutup sisi keluar (delivery) 10.Lepaskan bantalan dari tutup sisi isap (suction).
101
102
103
6.5.3
Prosedur pemeriksaan Setelah pembongkaran, bagaian-bagian kompresor seperti katup udara,
silinder, cincin torak dan poros engkol harus diperiksa secara cermat. Sebuah contoh prosedur pemeriksaan dan standard pengendalian diberikan dalam tabel 6.5.4
Perakitan kompresor dan prosedurnya
6.5.4.1 Perakitan Kompresor Torak. A. Prosedur perakitan badan kompresor 1. Pasang metal-metal pada batang penggerak. Untuk ini gunakan batang perata atau papan kayu diatas metal, kemudian pukullah tegak lurus. (Lihat gambar 6.38). Pada waktu memasang metal, lubang minyak pada metal harus berimpit dengan lubang minyak pada batang penggerak. Jika kompresor memakai pen engkol, lubang sekrup penetap juga harus saling berimpit. 2. Setelah metal pen bantalan dipasang, kencangkan mur penetap. 3. Pasang perapat minyak pada rumah bantalan (gambar 6.39). Sebelum perapat dipasang, permukaan luarnya harus dilumasi dengan cat perekat. Cara memasang perapat ialah dengan memukul dengan palu. Agar perapat tidak rusak pada waktu dipukul harus diberi perantara batang perata atau papan kayu.
104
105
4. Pasang poros engkol. - Pasang batang pengerak pada poros engkol. (Lihat gambar 6.40). Batang harus dipasang tanpa menggunakan paksaan dengan
jalan
melumasi
lebih
dahulu.
Jika
kompresor
mempunyaidua atau tiga buah silinder, urutan pemasangan batang penggerak dan tuas pemercik minyak, serta arah pemercik minyak dan letak lubang minyak harus dijaga jangan sampai salah. - Pasang cincin pen engkoldan cincin pegas untuk menetapkan batang penggerak pada poros engkol. (gambar 6.41) - Pasang bantalan bola pada poros engkol. (gambar 6.42). Bantalan
bola
dapat
dengan
mudah
dipasang
setelah
dipasangkan didalam minyak pada temperatur 150 0C sampai 2000C. Jika pemanasan tidak diperkenankan, bantalan bola harus dipasang dengan memukulnya dengan perantaraan batang perata. Jika sebagai batang perata digunakan pipa baja yang dikenakan pada cincin dalam bantalan, maka bantalan dapat dipukul secara merata dengan palu. Jika bantalan dipanaskan dengan minyak maka minyak pelumas harus dibersihkan dari bantalan lalu diganti dengan pelumas yang seharusnya dipakai. - Pasang perangkat rumah bantalan (gambar 6.44). Rumah bantalan akan dapat dipasang dengan mudah jika baut panjang untuk kepala silinder digunakan sebagai pemandu. Mula-mula rumah bantalan diketok dengan palu, kemudian baut bantalan dikencangkan sedikit demi sedikit secara bergantian untuk memasang rumah bantalan pada kotak engkol. Juga gaya pengencangan engkol harus diatur setepat mungkin dengan mengatur tebal paking rumah bantalan (yang mempunyai tebal standard 0,8 mm) sampai dapat mulai berputar sendiri oleh berat pengimbang.
106
5. Pasang torak pada batang penggerak (gambar 6.45). Oleskan minyak pelumas pada permukaan yang meluncur. Tandai letak belahan cincin torak pertama pada puncak torak. Belahan cincin torak berikutnya harus saling membentuk sudut 120 0 antara yang satu dengan yang lain setelah terpasang (gambar 6.46). 6. Pasang silinder. Puncak silinder harus diatur dengan mengatur tebal paking silinder sedemikian rupa hingga puncak silinder terletak 0 sampai 0,5 mm lebih tinggi dari pada puncak torak pada titik mati atasnya. Permukaan puncak torak tidak boleh lebih dari pada puncak silinder. Bila pengganti silinder katup kepak (harmonika), sisi pembatas katup isap harus diperiksa apakah sudah dihaluskan sehingga tidak bergerigi. Jika belum harus
107
dikikir atau diamplas. Silinder ini juga harus dipasang dengan cermat sebab arahnya tertentu. 7. Masukkan pasak puli ke tempatnya diporos dan pasang puli kompresor (gambar 6.47). Setelah puli terpasang pada poros engkol, kencangkan baut-baut puli. 8. Pasangkan perangkat katup (gambar 6.48). Jangan buka bungkus katup kepak yang baru, sampai saat pemasangan tiba. Jika bungkus rusak dan katup terbuka diudara untuk beberapa lama , debu dapat menempel dan menyebabkan kebocoran setelah dipasang. 9. Pasang katup udara pada kepala silinder. - Luruskan dan pasang pen penetap posisi katup kepak pada lubang pemandu di dasar kepala silinder. - Ganti paking katup udara dan paking kepala silinder dengan yang baru. - Atur dengan benar letak kepala mur kecil penetap dari plat katup isap atau baut penetap katup isap dan penjaga katup isap dialur ruang sisa (clearance) di puncak silinder. Kemudian secara bersama-sama katup kepak, kepala silinder dan paking dikencangkan dengan baut kepala silinder. - Dalam hal kompresor dengan pembebas beban otomatis, pasang pembebas beban pada kepala silinder. (gambar 6.49). Pada waktu cincin-O (O-ring ) dipasang pada torak pembebas beban, cincin ini akan terpuntir. Jika demikian, harus dibetulkan setelah terpasang. Juga olesi cincin-O dengan zat pelumas yang disebut molybdenum bisulfida. Pada bus-U, gunakan paking cair jenis tak mengering. 10. Pasang pipa keluar (gambar 6.50). Kendorkan sedikit baut kepala silinder dan untuk sementara kencangkan mur pipa keluar. Kemudian kencangkan baut kepala silinder dan selanjutnya kencangkan juga mur pipa keluar.
108
109
B. Urutan pemasangan peralatan pembantu 1. Untuk kompresor kecil dengan pembebas beban, pasang pipa pembebas beban (gambar 6.51). 2. Pasang sabuk-V (V-belt ) dipasang, luruskan puli kompresor terhadap puli motor. - Atur letak motor sesuai dengan panjang sabuk-V. Motor ditetapkan pada jarak sedikit lebih besar dari jangkauan sabuk, seperti diperlihatkan dalam gambar 6.52, kemudian sabuk dipasang. Setelah terpasang, tekan sabuk pada titik tengah antara puli motor dan komresor ke arah dalam dengan jari. Jika puli melentur 10 mm, maka tegangan sabuk adalah optimum. - Atur letak motor hingga kedua muka luar puli motor dan kompresor menjadi lurus (sebidang), (gambar 6.53). Poros motor dan kompresor yang tidak sejajar akan menyebabkan getaran pada sabuk. - Periksa tegangan sabuk dan tetapkan motor. - Pasang tutup atau pelindung sabuk. Setelah pemasangan selesai, lakukan uji coba seperti diuraikan terdahulu.
110
2.5.4.2 Prosedur perakitan kompresor sekrup. A. Perakitan badan kompresor 1.
Masukkan bantalan-bantalan rotor pada Delivery Cup (tutup sisi keluar atau tutup-D) (gambar 6.54). Bersihkan gemukgemuk pelindung karat dari bantalan dan olesi permukaan dalam tutup sisi keluar (tutup D) dan bantalan dengan minyak pelumas baru. Setelah itu tekan bantalan secara tegak lurus. Dalam hal ini harus diperhatikan agar bantalan tidak terbalik letaknya.
2.
Pasang kedua rotor pada tutup-D.
3.
Kencangkan mur ganda dari masing-masing rotor dengan kunci torsi yang telah ditetapkan. (gambar 6.55).
4.
Periksalah kelonggaran D (gambar 6.56). Ukur kelonggaran D (D-clearance) pada beberapa titik memakai pengukur tebal ( feeler gauge) untuk kedua rotor dan yakinkan bahwa besarnya sesuai dengan yang ditentukan. Kelonggaran ini akan sangat mempengaruhi performansi kompresor. Jika kelongaran ini terlalu kecil, rotor akan menyentuh tutup-D.
111
112
113
5.
Pasang tutup ujung (gambar 6.57).
6.
Pasang paking tutup-D (gambar 6.58)
7.
Pasang rumah (gambar 6.59). Dalam hal ini pakailah minyak baru, kemudian pasangkan.
8.
Pasang bantalan sisi isap pada tutup-S (sisi isap) atau ( suction cup) gambar 6.60)
9.
Pasang tutup-S pada rumah (gambar 6.62).
10. Kencangkan tutup-D pada rumah (gambar 6.62). 11. Pasang perapat mekanis (gambar 6.63) 12. Pasang plat perapat dan tutup pada tutup-S (gambar 6.64 & 6.65) 13. Pasang pasak dan kopling (gambar 6.66)
B. Urutan perakitan kemasan dan peralatan pembantu 1.
Pasang pengatur kapasitas pada peralatan kompresor.
2.
Hubungkan badan kompresor dan motor, dan pasang badan kompresor pada landasan (gambar 6.67).
3.
Pasang pipa minyak dan pipa keluar ( gambar 6.68).
4.
Rakit kemasan. Setelah perakitan selesai, lakukan uji coba pada kompresor seperti diuaraikan dimuka.
