BAB I PENDAHULUAN
A. LAT LATAR BELA BELAKAN KANG G
Kompresor secara sederhana bisa diartikan sebagai alat untuk memasukkan udara dan atau mengirim udara dengan tekanan tinggi. Kompresor bisa kita temukan pada alat pengungkit, kendaraan roda empat, pendingin ruangan, lemari le mari es serta alatalat mengengkat beban yang menggunakan tekanan untuk mengangkatnya. Sekalip Sekalipun un sama-sa sama-sama ma sebaga sebagaii alat untuk untuk memasu memasukka kkan n dan mengis mengisii udara udara dengan dengan tekana tekanan n tinggi, tinggi, pada pada masing masing-ma -masing sing perala peralatan tan yang yang berbed berbeda, a, cara cara kerja kerja kompresor pun bisa berbeda pula. Secara umum kompresor digunakan atau berfungsi menyediakan udara dengan tekanan tinggi. Prinsip kerja kompresor seperti ini biasa kita temukan pada mesin otomotif. Fungsi kedua dari kompresor adalah untuk membantu reaksi kimia dengan cara meningkatkan sistem tekanan. Komp Kompre reso sorr sepe sepert rtii ini ini bisa bisa dite ditemu muka kan n pada pada indu indust stri ri kimi kimiaa atau atau yang yang berhubungan dengan itu. Kompresor juga j uga bertugas untuk membagi-bagikan gas dan bahan bakar cair melalui instalasi pipa-pipa gas. Selain itu, dalam peralatan pengangkat berat yang bekerja secara pneumatik, kompresor digunakan dalam fungsinya sebagai pengisi udara untuk sumber tenaga.
B. RUMU RUMUSA SAN N MAS MASAL ALAH AH Masalah yang dibahas dalam makalah ini adalah : . !pa !pa itu itu komp kompre reso sor" r" #. !pa saja jenis-j jenis-jeni eniss kom kompres presor" or" $. !pa saja saja keguna kegunaan an kompre kompresor sor dalam dalam kehid kehidupa upan" n"
C. TUJUAN Mahasis%a Mahasis%a diharapkan diharapkan dapat mengetahui tentang kompresor kompresor baik dari jenis,
bentuk, prinsip kerja dan bahkan aplikasinya dalam kehidupan terutama dalam bidang industri.
BAB II PEMBAHASAN
I.
PENGERTIAN KOMPRESOR
Kom Kompres presso sorr
adal adalah ah mesi mesin n
atau atau alat alat mek mekanik anik yang ang
berf berfu ungsi ngsi untuk tuk
meningkatkan tekanan atau menempatkan fluida gas atau udara. Kompresor biasanya meng menggu guna naka kan n moto motorr listr listrik ik,, mesin mesin diese diesell atau atau mesin mesin bens bensin in sebag sebagai ai tenag tenagaa penggeraknya. &dara bertekanan hasil dari kompresor biasanya diaplikasikan atau digunakan pada pengecatan dengan teknik spray ' air brush, untuk mengisi angin ban, pembersihan, pneumatik, gerinda udara udara ( air gerinder ) dan lain sebagainya. Prin Prinsi sip p kerja kerja komp kompres resor or dapa dapatt dili diliha hatt mirip mirip deng dengan an paru paru-pa -paru ru manu manusia sia.. Misalny Misalnyaa ketika ketika seoran seorang g mengam mengambil bil napas napas dalamdalam-dala dalam m untuk untuk meniup meniup api lilin, lilin, maka maka ia akan akan meni mening ngka katk tkan an teka tekana nan n udar udaraa di dala dalam m paru paru-p -par aru, u, sehi sehing ngga ga menghasilkan udara bertekanan yang kemudian digunakan atau dihembuskan untuk meniup api lilin tersebut. Secara garis besar kompresor dapat diklasifikasikan menjadi dua bagian, yaitu Positi*e +isplacement compressor ( kompresor pemindahan posotif ), dan +ynamic compressor.
II.
KLASIFIKASI KO KOMPRESOR
Berdas Berdasark arkan an cara cara pemberi pemberian an energi energi ke gas/ gas/ udara udara dibagi dibagi dalam dalam dua golongan, yaitu :
I.
PENGERTIAN KOMPRESOR
Kom Kompres presso sorr
adal adalah ah mesi mesin n
atau atau alat alat mek mekanik anik yang ang
berf berfu ungsi ngsi untuk tuk
meningkatkan tekanan atau menempatkan fluida gas atau udara. Kompresor biasanya meng menggu guna naka kan n moto motorr listr listrik ik,, mesin mesin diese diesell atau atau mesin mesin bens bensin in sebag sebagai ai tenag tenagaa penggeraknya. &dara bertekanan hasil dari kompresor biasanya diaplikasikan atau digunakan pada pengecatan dengan teknik spray ' air brush, untuk mengisi angin ban, pembersihan, pneumatik, gerinda udara udara ( air gerinder ) dan lain sebagainya. Prin Prinsi sip p kerja kerja komp kompres resor or dapa dapatt dili diliha hatt mirip mirip deng dengan an paru paru-pa -paru ru manu manusia sia.. Misalny Misalnyaa ketika ketika seoran seorang g mengam mengambil bil napas napas dalamdalam-dala dalam m untuk untuk meniup meniup api lilin, lilin, maka maka ia akan akan meni mening ngka katk tkan an teka tekana nan n udar udaraa di dala dalam m paru paru-p -par aru, u, sehi sehing ngga ga menghasilkan udara bertekanan yang kemudian digunakan atau dihembuskan untuk meniup api lilin tersebut. Secara garis besar kompresor dapat diklasifikasikan menjadi dua bagian, yaitu Positi*e +isplacement compressor ( kompresor pemindahan posotif ), dan +ynamic compressor.
II.
KLASIFIKASI KO KOMPRESOR
Berdas Berdasark arkan an cara cara pemberi pemberian an energi energi ke gas/ gas/ udara udara dibagi dibagi dalam dalam dua golongan, yaitu :
A. KOMPRESOR PEMINDAHAN PEMINDAHAN POSITIF ( POSITIVE DISPLACEMENT COMPRESSOR ) Posit Positi* i*ee
+isp +isplac lacem emen entt
omp ompre resso ssor, r,
mena menaik ikka kan n
teka tekana nan n
deng dengan an
memperkecil atau memampatkan *olume gas yang dihisap kedalam silinder atau stator oleh torak atau sudu. Komp Kompres resor or pemi pemind ndah ahan an posit positif if dibe dibeda daka kan n menj menjad adii # jenis, jenis, yait yaitu u kompresor piston ( reciprocating compressor ) dan kompresor putar ( rotary )
1. Kompreor Kompreor p!"o# ( Re$!pro$ Re$!pro$%"!#& %"!#& Compr Compreor eor )
Komp Kompre reso sorr ini ini dike dikena nall juga juga deng dengan an komp kompre reso sorr tora torak, k, kare karena na dilengkapi dilengkapi dengan torak yang bekerja bekerja bolak-balik bolak-balik atau gerak resiprokal. resiprokal. Pemasu Pemasukan kan udara udara diatur diatur oleh oleh katup katup masuk masuk dan dihisap dihisap oleh oleh torak torak yang yang gerakannya menjauhi katup. Pada saat terjadi pengisapan, tekanan udara di dalam silinder mengecil, sehingga udara luar akan masuk ke dalam silinder secara alami. Pada saat gerak kompresi torak bergerak ke titik mati ba%ah ke titik mati atas, sehingga sehingga udara di atas torak bertekanan bertekanan tinggi, selanjutnya selanjutnya di masu masukk kkan an ke dalam dalam tabu tabung ng peny penyim impa pan n udara udara.. abung bung peny penyim impa pana nan n dilengkapi dengan katup satu arah, sehingga udara yang ada dalam tangki tidak akan kembali ke silinder. Proses tersebut berlangsung terus-menerus hingga hingga diperol diperoleh eh tekana tekanan n udara udara yang yang diperlu diperlukan kan.. eraka erakan n mengis mengisap ap dan mengkomp mengkompresi resi ke tabung tabung penampung penampung ini berlangsung berlangsung secara terus menerus, pada umumnya bila tekanan dalam tabung telah melebihi kapasitas, maka katu katup p peng pengama aman n akan akan terbu terbuka ka,, atau atau mesin mesin peng pengge gera rak k akan akan mati mati secara secara otomatis.
+i dalam industri, kompresor reciprocating paling banyak digunakan untuk mengkompresi baik udara maupun refrigerant. Prinsip kerjanya seperti pompa sepeda dengan karakteristik dimana aliran keluar tetap hampir konstan pada kisaran tekanan pengeluaran tertentu. /uga, kapasitas kompresor proporsional langsung terhadap kecepatan. Keluarannya, seperti denyutan. Kompresor reciprocating
tersedia
dalam
berbagai konfigurasi0
terdapat empat jenis yang paling banyak digunakan yaitu hori1ontal, *ertical, hori1ontal balance-opposed, dan tandem. /enis kompresor reciprocating *ertical digunakan untuk kapasitas antara 23 4 23 cfm. Kompresor horisontal balance opposed digunakan pada kapasitas antara #33 4 2333 cfm untuk desain multitahap dan sampai 3,333 cfm untuk desain satu tahap (+e%an Produkti*itas 5asional, 66$). Kompresor udara reciprocating biasanya merupakan aksi tunggal dimana penekanan dilakukan hanya menggunakan satu sisi dari piston. Kompresor yang bekerja menggunakan dua sisi piston disebut sebagai aksi ganda. Sebuah kompresor dianggap sebagai kompresor satu tahap jika keseluruhan penekanan dilakukan menggunakan satu silinder atau beberapa silinder yang parallel. 7eberapa penerapan dilakukan pada kondisi kompresi satu tahap. 8asio kompresi yang terlalu besar (tekanan keluar absolut'tekanan masuk absolut) dapat menyebabkan suhu pengeluaran yang berlebihan atau masalah desain lainnya. Mesin dua tahap yang digunakan untuk tekanan tinggi biasanya mempunyai suhu pengeluaran yang lebih rendah (93 to 3o), sedangkan pada mesin satu tahap suhu lebih tinggi (#32 to #93o). &ntuk keperluan praktis sebagian besar plant kompresor udara reciprocating diatas 33 horsepo%er' ;p merupakan unit multi tahap dimana dua atau lebih tahap kompresor dikelompokkan secara seri &dara biasanya didinginkan diantara masing-masing tahap untuk menurunkan suhu dan *olum sebelum memasuki tahap berikutnya (+e%an Produkti*itas 5asional, 66$). Kompresor udara reciprocating tersedia untuk jenis pendingin udara maupun pendingin air menggunakan pelumasan maupun tanpa pelumasan, mungkin dalam bentuk paket, dengan berbagai pilihan kisaran tekanan dan kapasitas.
Kompresor turbo adalah penghembus udara turbo dengan tekanan keluaran >$? mm;g ( 3 m !@ ). Aa mempunyai sifat dapat mengeluarkan terus-menerus gas dengan komposisi beraturan, dan ia sesuai bagi penerapan tekanan rendah dan aliran gas besar. Motor dihubungkan langsung atau melalui roda gigi penggerak untuk memperbesar perputaran, dan kompresor dijalankan pada perputaran tinggi.
=
Kompresor
torak
adalah kompresor
yang
kompresinya
dikerjakan oleh piston torak dalam silinder, dan macam kompresor ini sesuai untuk tekanan tinggi ( 2kgcm# atau lebih). Pada umumnya untuk kerja perputaran lambat, ia digerakan dengan dikopel langsung pada motor berkutub jamak atau melalui hubungan sabuk yang sesuai. Aa banyak digunakan untuk keperluan industri. /umlah silinder yang digunakan dapat berupa silinder tunggal misalnya yang banyak diterapkan pada unit domestik dan dapat berupa multi silinder. /umlah silinder dapat mencapai buah silinder yang diterapkan pada unit komersial dan industrial. Pada sistem multi silinder maka susunan silinder dapat diatur dalam 9 formasi, yaitu : a. b. c. d.
Paralel 7entuk B 7entuk C 7entuk BC
Cara Kerja Reciprocating Compressor
Katub kompresor yang digunakan pada kompresor refrigerasi lebih cenderung ke : Pressure !ctuated daripada ke : Mechanical !ctuated. ambar .9 tentang siklus operasi kompresor torak. Pergerakan katub-katub kompresor baik katub pada sisi tekanan rendah (suction) dan katub pada sisi tekanan tinggi (discharge) semata-mata dipengaruhi oleh *ariasi tekanan yang bekerja pada kedua sisi tekanan tersebut. ambar .9 a, torak pada posisi titik mati atas, kedua katub menutup, karena tekanan pada ruangan silinder sama dengan tekanan discharge. ambar .9 b, saat piston mencapai posisi tertentu di mana tekanan pad ruang silinder lebih rendah dari pada tekanan suction, maka katub hisap akan membuka, dan refrijeran masuk ke ruang silinder. ambar .9 c, piston mulai bergerak dari titik mati ba%ah, bila tekanan ruang silinder lebih besar dari pada dengan tekanan suction maka katub hisap menutup ambar .9 d, Ketika piston mencapai posisi tertentu, tekanan ruang silinder
lebih
besar
dari
tekanan
discharge,
membuka,menyalurkan refrijeran ke condenseor.
maka
katub
tekan
7andingkan sistem kompresi pada silinder motor bensin. Pergerakan katub-katubnya lebih ke mechanical actuated daripada pressure actuated. +emikian pula pada sistem kompresi kompresor udara biasa. /adi katub kompresor refrigerasi memang berbeda dengan katub kompresor pada umumnya dilihat dari actingnya. Dleh karena itu ada tuntutan khusus yang harus dipenuhi oleh katub kompresor refrigerasi.
Karakteristik . +apat memberikan efek pembukaan katub yang maksimum dengan sedikit hambatan untuk menimbulkan trotling gas #. Katub dapat terbuka dengan menggunakan tenaga yang ringan $. Katub harus dapat terbuka atau tertutup secara cepat untuk mengurangi kebocoran. 9. Katub tidak mempunyai efek menambah clearance *olume 2. Katub harus kuat dan tahan lama
Keunggulan 8eciprocating ompressors
Kompresor torak mempunyai efisiensi *olumetrik yang lebih tinggi dibandingkan dengan jenis kompresor yang lain, sehingga kompresor ini
akan menghasilkan kapasitas udara yang lebih besar. +ebu dan pasir tidak mudah masuk ke dalam silinder karena udara yang dihisap harus melalui saringan udara sebelum udara tersebut masuk silinder memalui katup isap. +alam hal ini silinder dan piston tidak akan
cepat rusak akibat kotoran yang masuk ke dalam silinder. Kompresor torak memiliki konstruksi yang lebih sederhana, sehingga penggunaannya lebih ekonomis. Memiliki rasio kompresi yang lebih besar.
Kelemahan 8eciprocating ompressors
Pada tekanan yang tinggi dan udara tekan yang dihasilkan rendah diperlukan pondasi yang kuat dan dijaga keamanannya terhadap lingkungan sekitar dan diperlukan penggunaan saluran pipa yang tahan
terhadap getaran yang timbul. Pada tekanan yang tinggi dan udara tekan yang dihasilkan rendah kompresor torak membutuhkan biaya pemeliharaan yang lebih tinggi pada kapasitas yang sama. Kompresor piston ( 8eciprocating ompressor ) dibagi menjadi :
%. Kompreor P!"o# Ker'% T#&&% Kompressor piston kerja tunggal adalah kompresor yang memanfaatkan
perpindahan piston, kompresor jenis ini menggunakan piston yang didorong oleh poros engkol ( crankshaft ) untuk memampatkan udara ' gas. &dara akan masuk ke silinder kompresi ketika piston bergerak pada posisi a%al dan udara akan keluar saat piston ' torak bergerak pada posisi akhir ' depan
*. Kompreor p!"o# +er'% &%#,% Kompresor piston kerja ganda beroperasi sama persis dengan kerja
tunggal, hanya saja yang menjadi perbedaan adalah pada kompresor kerja ganda, silinder kompresi memiliki port inlet dan outlet pada kedua
sisinya. Sehingga meningkatkan kinerja kompresor dan menghasilkan udara bertekanan yang lebih tinggi dari pada kerja tunggal.
$. Kompreor D!%-r%&m% Kompresor diafragma adalah jenis klasik dari kompresor piston, dan
mempunyai
kesamaan
dengan
kompresor
piston,
hanya
yang
membedakan adalah, jika pada kompresor piston menggunakan piston untuk memampatkan udara, pada kompresor diafragma menggunakan membran fleksible atau diafragma.
/enis Kompresor ini termasuk dalam kelompok kompresor torak. 5amun letak torak dipisahkan melalui sebuah membran diafragma. &dara yang masuk dan keluar tidak langsung berhubungan dengan bagian-
bagian yang bergerak secara resiprokal. !danya pemisahan ruangan ini udara akan lebih terjaga dan bebas dari uap air dan pelumas'oli. Dleh karena itu kompresor diafragma banyak digunakan pada industri bahan makanan, farmasi, obatobatan dan kimia. Prinsip
kerjanya
hampir
sama
dengan
kompresor
torak.
Perbedaannya terdapat pada sistem kompresi udara yang akan masuk ke dalam tangki penyimpanan udara bertekanan. orak pada kompresor diafragma tidak secara langsung menghisap dan menekan udara, tetapi menggerakkan sebuah membran
(diafragma)
dulu. +ari gerakan
diafragma yang kembang kempis itulah yang akan menghisap dan menekan udara ke tabung penyimpan.
. Kompreor P"%r ( Ro"%r/ ) Kompresor 8otari 7aling-baling Euncur Secara eksentrik rotor dipasang berputar dalam rumah yang berbentuk silindris, mempunyai lubanglubang masuk dan keluar. Keuntungan dari kompresor jenis ini adalah mempunyai bentuk yang pendek dan kecil, sehingga menghemat ruangan. 7ahkan suaranya tidak berisik dan halus dalam, dapat menghantarkan dan menghasilkan udara secara terus menerus dengan mantap. 7aling-baling luncur dimasukkan ke dalam lubang yang tergabung dalam rotor dan ruangan dengan bentuk dinding silindris. Ketika rotor mulai berputar, energi gaya sentrifugal baling-balingnya akan mela%an dinding. Karena bentuk dari rumah baling-baling itu sendiri yang tidak sepusat dengan rotornya maka ukuran ruangan dapat diperbesar atau diperkecil menurut arah masuknya (mengalirnya) udara. Kompresor putar dibagi menjadi beberapa bagian, yaitu %. Kompreor S$re0 ( Ro"%r/ S$re0 Compreor )
:
Kompresor scre% merupakan jenis kompresor dengan mekanisme putar perpindahan positif, yang umumnya digunakan untuk mengganti kompresor piston, bila diperlukan udara bertekanan tinggi dengan *olume yang lebih besar. Kompresor Sekrup memiliki dua rotor yang saling
berpasangan atau bertautan (engage), yang satu mempunyai bentuk cekung,
sedangkan
lainnya
berbentuk
cembung,
sehingga
dapat
memindahkan udara secara aksial ke sisi lainnya. Kedua rotor itu identik dengan sepasang roda gigi helix yang saling bertautan. /ika roda-roda gigi tersebut berbentuk lurus, maka kompresor ini dapat digunakan sebagai pompa
hidrolik
pada
pesa%at-pesa%at
hidrolik.
8oda-roda
gigi
kompresor sekrup harus diletakkan pada rumah-rumah roda gigi dengan benar sehingga betul-betul dapat menghisap dan menekan fluida.
*. Kompresor lobe (roots blower) Kompresor atau blo%er jenis 8oots mempunyai dua buah rotor yang
masing-masing mempunyai dua buah gigi (Eobe) dan bentuknya mirip dengan kepongpong. Kedua rotor berputar serentak dengan arah yang berla%anan di dalam sebuah rumah. Sumbu gigi kedu rotor selalu tegak lurus antara satu dengan lainnya. ara kerjanya adalah sebagai berikut. !pabila kedua rotor diputar, ke dua lobe gigi akan berputar, pada saat mulai berputar tekanan di daerah hisap *akum, sehingga udara masuk ruang diantara lobe gigi dengan dinding blo%er kanan atau kiri, saling bergantian. Karena udara semakin didesak ke ruang yang lebih sempit, tekanananya mejadi naik, dan pada daerah pengeluaran udara tersebut dikeluarkan.
ambar diatas adalah kompresor jenis roots yang banyak dipakai untuk industri. Kompresor mempunyai unjuk kerja di antara kompresor sentrifugal dan kompresor torak. Kelebihan kompresor ini dibanding dengan kompresor jenis lain yaitu: . Kompresor tidak menimbulkan surging #. Putarannya mudah di*ariasi $. Kapasitas mudah diatur dengan jalan pintas 9. 7ebas minyak 7eberapa
kelemahannya
adalah: tingkat
kebocoran yang tinggi.
Kebocoran terjadi karena antara baling-baling dan rumahnya tidak dapat saling rapat betul. 7erbeda jika dibandingkan dengan pompa pelumas pada motor bakar, karena fluidanya adalah minyak pelumas maka filmfilm minyak sendiri sudah menjadi bahan perapat antara dinding rumah dan sayap-sayap kupu itu. $. Je#! !r!p (V%#e) %"% Je#! *%!#&*%!#& p"%r2 *%!#&*%!#& #$r. Kompresor merupakan komponen yang sangat penting di dalam sistem
!, kompresor berfungsi sebagai alat untuk menaikkan tekanan refrigerant sebelum masuk ke dalam kondensor. Kompresor berperan penting dalam siklus kerja pendinginan, karena apabila kompresor tidak
optimal
maka
proses
pendinginan
kurang
maksimal.
+alam
perkembangan teknologi sekarang ini, banyak ditemukan berbagai macam kompresor untuk peningkatan kerja system ! salah satunya ialah kompresor type *ane Fungsi Komponen Kompresor tipe *ane terdiri dari beberapa komponen yaitu :
8otor berfungsi untuk tempat *ane yang akan menghantarkan refrigerant untuk dikompresi.
Stator fungsinya untuk tempat berputarnya rotor dan *ane dalam satu ruang.
Katup hisap berfungsi sebagai lubang masuk refrigerant yang akan dikompresikan.
Katup tekan berfungsi untuk lubang keluarnya refrigerant yang telah dikompresi.
Filter berfungsi untuk menyaring kotoran yang ikut masuk bersama refrigerant.
ara Kerja &nit Pada saat pully berputar oleh mesin maka rotor juga ikut berputar. Sehingga refrigerant terhisap masuk melalui lubang Suction. Kemudian refrigerant masuk keruang tekanan rendah. 8efrigerant masuk kelubang ditutup stator depan menuju lubang stator. Saat ruangan diruang stator melebar, refrigerant akan terhisap. +an kebalikannya jika pada saat ruang stator menyempit maka refrigerant akan terhisap. 8efrigerant ini mendorong katup tekan menuju kefilter untuk disaring kotoran-kotoran yang ikut masuk kekompresor. Setelah itu refrigerant keluar keruangan tekanan tinggi dan keluar melalui lubang discharge.
,. R!#& $%!r%# (L!3!, R!#&) Kompresor ring cairan digunakan untuk menghasilkan udara bebas
minyak pelumas dengan perbandingan kompresi tertentu. Pada rotor terdpat susunan kipas tetap yang dipasang didalam suatu silinder dengan kelonggaran sehingga se%aktu motor berputar, jarak ujung kapas terhadap dinding silinder selalu berubah. Sebagian *olume silinder diisi dengan cairan. Selama rotor berputar, cairan ikut berputar akibat putaran dan dorongan kipas kompresor. !kibat gaya sentrifugal, cairan menjadi padat. 8uangan diantara kipas selalu berubah seperti halnya pada kompresor sudu. &ntuk menghindari timbulnya gaya radial, kompresor ini sering dilengkapi dengan dua ruang kompresi yang simetris. e. G#&%# (S$ro) Scroll kompresor memiliki satu gulir, atau spiral, yang mengorbit dalam
jalur yang didefinisikan oleh sebuah gulungan tetap cocok. Scroll tetap melekat pada tubuh kompresor. ulir mengorbit digabungkan ke crankshaft dan orbit, daripada berputar. erak mengorbit menciptakan serangkaian kantong gas bepergian antara dua gulungan. Pada bagian terluar dari gulungan, kantong menarik gas, dan kemudian pindah ke tengah gulungan, di mana gas sudah habis. Seperti gas bergerak ke kantong batin semakin kecil, suhu dan tekanan peningkatan tekanan debit yang diinginkan
B. KOMPRESOR DINAMIK ( D4NAMIC COMPRESSOR ) Kompresor dinamik adalah kompresor yang menggunakan impeler atau vane berputar untuk meningkatkan kecepatan dan pressure dari fluida (gas) yang ditimbulkan oleh
impeller atau dengan gaya angkat yang
ditimbulkan oleh sudu. Kompresor ini menghasilkan *olume udara kompresi yang besar pada tekanan yang kecil. Kompresor sentrifugal dan aksial adalah jenis kompresor dinamik. Kompresor sentrifugal menggunakan prinsip gaya sentrifugal, udara masuk melalui sisi inlet di tengah-tengah kompresor, lalu mele%ati impeler yang berputar, dan mele%ati volute cassing sebelum keluar menuju outlet kompresor. Sedangkan kompresor aksial terdiri atas blade yang berputar pada rotor, dan blade yang diam di sisi stator. Kompresor ini menggunakan prinsip gaya aial, dengan aliran udara yang searah dengan sumbu poros.
Kompresor dinamik dibagi menadi
:
1. Kompreor Se#"r!-&% Kompresor sentrifugal merupakan kompresor yang memanfaatkan gaya sentrifugal yang dihasilkan oleh impeller untuk mempercepat aliran fluida udara ( gaya kinetik ), ynag kemudian diubah menjadi peningkatan potensi tekanan ( menjadi gaya tekan ) dengan memperlambat aliran melalui diffuser.
Pr!#!p Ker'% Kompreor Se#"r!-&%
7erdasarkan hukum kekekalan energi bah%a energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan, etapi energi hanya dapat dikon*ersikan dari suatu bentuk energi ke energi yang lainnya. 7egitu juga kompresor sentrifugal juga menggunakan prisip kon*ersi energi untuk menaikan tekanan. Kompresor Sentrifugal termasuk dalam kelompok kompresor dinamik adalah kompresor dengan prinsip kerja mengkon*ersikan energi kecepatan gas'udara yang dibangkitkan oleh aksi'gerakan impeller yang berputar dari energi mekanik unit penggerak menjadi energi potensial (tekanan) di dalam diffuser.
Proe +er'% +ompreor e#"r!-&% %,%%5 kompresor yang bekerja
dengan memberikan tambahan energi pada udara atau gas melalui gaya sentrifugal yang diberikan oleh impelernya. as dihisap kedalam kompresor
melalui
saluran
hisap
kemudian diteruskan kedalam
+iafragma yang berfungssi sebagai pengarah aliran dan selanjutnya masuk kedalam impeller, kemudian impeller memberikan pusaran dengan kecepatan yang sangat tinggi. !kibat dari putaran yang tinggi tersebut maka gas akan terlempar keluar dari impeller karena adanya gaya sentrifugal yang terjadi, Kemudian tekanan dan kecepatan dari gas akan naik setelah gas lepas dari ujung impeller. as diperlambat dalam suatu saluran yang disebut diffuser, yang ternyata lebih mudah dan efisien untuk mempercepat aliran dibandingkan memperlambat. Karena dengan diperlambat aliran cendrung tersebar dengan tidak terarah. !kibat dari aliran tidak terarah akan menyebabkan adanya kecendrungan timbulnya aliran turbulen dan arus stedy, yaitu merubah energi kinetik menjadi energi panas dari energi-energi tekanan. Dleh karena itu perlu di jaga aliran tersebut tetap searah dengan memasang penyearah (uide Bane). K%r%+"er!"!+
Karakteristik kompresor sentrifugal secara umum sebagai berikut : • • • •
!liran discharge &niform. Kapasitas tersedia dari kecil sampai besar. ekanan discharge dipengaruhi oleh +ensity as'&dara. Mampu memberikan unjuk kerja pada efisiensi yang tinggi dengan beroperasi pada range tekanan dan kapasitas yang besar.
Kompresor ini umumnya beroperasi pada putaran tinggi, diatas $333 rpm digerakkan oleh motor listrik atau turbin uap. &ntuk tekanan discharge (keluaran) yang tinggi, dipakai kompresor bertingkat banyak (Ampeler nya lebih dari satu) !da juga kompresor yang mempunyai aliran hisap bertingkat lebih dari satu dengan pendingin antara (Antercooler)
Kompresor sentrifugal pada dasarnya mempunyai keuntungan dan kerugian antara lain sebagai berikut: Ke#"#&%# +ompreor e#"r!-&% •
Mampu beroperasi dalam jangka %aktu yang lama.
•
Kapasitas dan tekanan mudah di atur (baik dengan discharge *al*e atau dengan *ariable speed)
•
!liran secara kontinyu dan seragam
•
Bibrasi atau getaran relatif lebih rendah
Ker&!%# +ompreor e#"r!-&% •
Kontruksinya lebih rumit (perlu ketelitian dalam pemasangannya agar efisiensi dapat dipertahankan)
•
Sangat peka terhadap sifat udara atau gas
•
7iaya in*estasi relatif lebih tingg
. Kompreor A+!% Kompresor aial terdiri dari komponen yang tidak bergerak dan komponen yang bergerak berputar. Suatu poros menggerakkan drum pusat, yang ditahan oleh bearing, yang mempunyai sejumlah baris aerofoil berbentuk gelang berpasangan. Poros ini berputar diantara baris aerofoil yang tidak bergerak yang jumlahnya sama, terhadap selubung yang berbentuk pipa. !erofoil yang berputar berbaris selang seling (rotor) dan
aerofoil
yang
diam
(stator),
dengan
rotor
yang
memberikan'menyalurkan energi ke dalam cairan, dan stator yang mengubah penambahan energi kinetik secara rotasi menjadi tekanan statis melalui proses difusi.. Sepasang aerofoil yang berputar dan tidak bergerak disebut suatu satu stage. +aerah penampang melintang antara rotor drum
dan selubung dikurangi arah alirannya untuk menjaga percepatan aial ketika cairan dimampatkan. Kompresor ini merupakan kompresor dengan debit udara yang yang paling besar. Pesa%at terbang jenis turbojet menggunakan kompresor jenis ini dalam memampatkan udara menuju ruang bakar.
Kompresor aksial pada turbojet
Kompresor aksial adalah kompresor yang berputar dinamis yang menggunakan serangkaian kipas airfoil untuk semakin menekan aliran fluida. !liran udara yang masuk akan mengalir keluar dengan cepat tanpa perlu dilemparkan ke samping seperti yang dilakukan kompresor sentrifugal. Kompresor aksial secara luas digunakan dalam turbin gas ' udara seperti mesin jet, mesin kapal kecepatan tinggi, dan pembangkit listrik skala kecil
Ekshaust Fan
Gkshaust Fan juga termasuk jenis kompresor aksial. Kelebihan jenis kompresor aksial adalah sebagai berikut : . Menghasilkan debit yang besar #. 7entuknya sangat cocok untuk keperluan mesin jenis turbojet Kekurangannya adalah tekanan yang dihasilkan relatif rendah
Skema kompresor aial tekanan rendah turbojet Dlympus 7Dl.
Pada
aplikasi
mesin
jet,
kompresor
dihadapkan
pada
kondisi
pengoperasian secara luas. Pada saat takeoff tekanan pintu masuk tinggi, kecepatan pada pintu masuk nol, dan kompresor berputar pada berbagai kecepatan ketika tenaga diterapkan. Ketika sekali terbang tekanan pintu masuk turun, tetapi kecepatan pada pintu masuk meningkat (dalam kaitan dengan gerakan maju pesa%at terbang) untuk memulihkan beberapa tekanan ini, dan kompresor cenderung untuk bekerja pada kecepatan tunggal untuk periode %aktu yang lama. idak ada kompresor simpel yang sempurna untuk cakupan kondisi pengoperasian secara luas. eometri kompresor yang tetap, seperti saat digunakan pada mesin jet pertama kali, terbatas untuk mendesain perbandingan tekanan sekitar 9 atau 2:. ketika dengan mesin panas manapun, efisiensi bahan bakar betul-betul dihubungkan dengan perbandingan kompresinya, sehingga membutuhkan keuangan yang sangat kuat untuk meningkatkan stage kompresor di luar perbandingan yang dibutuhkan.
!palagi kompresor dapat menjadi lambat jika kondisi-kondisi pintu masuk berubah dengan kasar, suatu masalah umum pada mesin a%alnya. Pada beberapa kasus, jika pelambatan terjadi dekat bagian depan mesin, semua stage yang bekerja dari titik itu akan berhenti mengkompresi udara. Pada situasi ini energi yang diperlukan untuk menjalankan kompresor akan turun secara tiba-tiba, dan sisa udara panas pada bagian belakang mesin mengijinkan turbin untuk menaikkan kecepatan motor secara dramatis. Kondisi ini, dikenal sebagai surging, yaitu suatu masalah utama pada mesin di a%al dan sering menunjukkan kompresor atau turbin itu melemparkan mata pisau. Karena semua pertimbangan ini, kompresor aial pada mesin jet modern lebih rumit dibandingkan dengan rancangan sebelumnya.
III.
PENGGERAK KOMPRESOR
Penggerak kompresor berfungsi untuk memutar kompresor, sehingga kompresor dapat bekerja secara optiomal. Penggerak kompresor yang sering digunakan biasanya berupa motor listrik dan motor bakar seperti gambar. Kompresor berdaya rendah menggunakan motor listrik dua phase atau motor bensin. sedangkan kompresor berdaya besar memerlukan motor listrik $ phase atau mesin diesel. Penggunaan mesin bensin atau diesel biasanya digunakan bilamana lokasi disekitarnya tidak terdapat aliran listrik atau cenderung non stasioner . Kompresor yang digunakan di pabrik-pabrik kebanyakan digerakkan oleh motor listrik karena biasanya terdapat instalasi listrik dan cenderung stasioner (tidak berpindah-pindah).
IV.
KOMPONEN KOMPRESOR
1. Ker%#&+% (-r%me)
Fungsi utama adalah untuk mendukung seluruh beban dan berfungsi juga sebagai tempat kedudukan bantalan, poros engkol, silinder dan tempat penampungan minyak pelumas.
. Poro e#&+o ($r%#+ 5%-")
7erfungsi mengubah gerak berputar (rotasi) menjadi gerak lurus bolak balik (translasi).
6. B%"%#& pe#&5*#& ($o##e$"!#& ro,)
7erfungsi meneruskan gaya dari poros engkol ke batang torak melalui kepala silang, batang penghubung harus kuat dan tahan bengkok sehingga mampu menahan beban pada saat kompresi.
7. Kep%% !%#& ($ro 5e%,)
7erfungsi meneruskan gaya dari batang penghubung ke batang torak. Kepala silang dapat meluncur pada bantalan luncurnya.
8. S!!#,er ($/!#,er)
7erfungsi sebagai tempat kedudukan liner silinder dan %ater jacket
9. L!#er !!#,er ($/!#,er !#er)
7erfungsi sebagai lintasan gerakan piston torak saat melakukan proses ekspansi, pemasukan, kompresi, dan pengeluaran. :. Fro#" %#, re%r $/!#,er $o;er.
!dalah tutup silinder bagian head end'front co*er dan bagian crank end'rear co*er yang berfungsi untuk menahan gas'udara supaya tidak keluar silinder. <. =%"er J%$+e"
!dalah ruangan dalam silinder untuk bersirkulasi air sebagai pendingin >. Tor%+ (p!"o#)
Sebagai elemen yang menghandel gas'udara pada proses pemasukan
(suction),
kompresi
(compression)
dan
pengeluaran
(discharge).
1?. C!#$!# "or%+ ( p!"o# r!#&)
7erfungsi mengurangi kebocoran gas'udara antara permukaan torak dengan dinding liner silinder. 11. B%"%#& Tor%+ (p!"o# ro,)
7erfungsi meneruskan gaya dari kepala silang ke torak. 1. C!#$!# Pe#%5%# G% (p%$+!#& ro,)
7erfungsi menahan kebocoran gas
akibat adanya
celah
(clearance) antara bagian yang bergerak (batang torak) dengan bagian yang diam (silinder). incin penahan gas ini terdiri dari beberapa ring segment.
16. R!#& O! S$r%per
7erfungsi untuk mencegah kebocoran minyak pelumas pada frame 17. K%"p +ompreor ($ompreor ;%;e)
7erfungsi
untuk
mengatur
pemasukan
dan
pengeluaran
gas'udara, kedalam atau keluar silinder. Katup ini dapat bekerja membuka dan menutup sendiri akibat adanya perbedaan tekanan yang terjadi antara bagian dalam dengan bagian luar silinder.
Per%%"%# Pem*%#" •
S%r!#&%# U,%r% /ika udara yang diisap kompresor mengandung banyak
debu maka silinder dan cincin torak akan cepat aus.
Gambar 2.9. Saringan Udara
Saringan yang banyak dipakai biasanya terdiri dari tabungtabung penyaring yang berdiameter 3 mm dan panjang 3 mm. +engan demikian jika ada debu yang terba%a akan melekat pada saringan sehingga udara yang masuk kompresor menjadi bersih, seperti pada gambar #.6. yang menjelaskan tentang air filter. •
K%"p Pe#&%m%# ,%# Re$e!;er
Katup pengaman harus dipasang pada pipa keluar dari setiap tingkat kompresor. Katup ini harus membuka dan membuang udara keluar jika tekanan melebihi .# kali tekanan normal maksimum kompresor, seperti gambar diba%ah ini yang menjelaskan tentang penampang katup pengaman. 8ecei*er digunakan untuk mengurangi getaran yang terjai pada kompresor, agar saat pembacaan di gauge lebih *alid.
Gambar 2.10. Receiver driyer •
T%#&+! U,%r%
!lat ini dipakai untuk menyimpan
udara tekan agar
apabila ada kebutuhan udara tekan yang berubah- ubah jumlahnya dapat dilayani dengan baik dan juga udara yang disimpan dalam tangki udara akan mengalami pendinginan secara pelan-pelan dan uap air yang mengembun dapat terkumpul didasar tanki.
ang!i !ompresor
A%" Pe#&%"r K%p%!"%
Kompresor harus dilengkapi dengan alat yang dapat mengatur laju *olume udara yang diisap sesuai denga laju aliran keluar yang dibutuhkan yang disebut pembebas beban (unloader). Pembebas beban dapat digolongkan menurut a1as kerjanya yaitu pembebas beban
katup
isap,
pembebas
beban
celah
katup, pembebas
beban trolel isap dan pembebas beban dengan pemutus otomatik. &ntuk mengurangi beban pada %aktu kompresor distart agar penggerak mula dapat berjalan lancar, maka pembebas beban dapat dioperasikan secara otomatik atau manual. Pembebas beban jenis ini disebut pembebas beban a%al.!dapun ciri- ciri, cara kerja dan pemakaian berbagai jenis pembebas beban adalah sebagai berikut : . Pembebas 7eban Katup Asap /enis
ini
sering
dipakai
pada
kompresor
berukuran
kecil'sedang. /ika kompresor bekerja maka udara akan mengisi tanki udara sehingga tekanannya akan naik sedikit demi sedikit. ekanan ini disalurkan kebagian ba%ah katup pilot dari pembebas beban. 5amun jika tekanan didalam tanki udara naik maka katup isap akan dodorong sampai terbuka. /ika tekanan turun melebihi batas maka gaya pegas dari katup pilot akan mengalahkan gaya dari tekanan tanki udara. Maka katup pilot akan jatuh, laluan udara tertutup dan tekanan dalam pipa pembebas beban akan sama dengan tekanan atmosfer.
#. Pembebas 7eban dengan Pemutus Dtomatik /enis ini dipakai untuk kompresor yang relati*e kecil, kurang dari >.2 KC. +isini dipakai tombol tekanan ( pressure s%itch) yang dipasang ditanki udara. Motor penggerak akan dihentikan oleh tombol ini secara otomatis bila tekanan udara dalam tanki udara melebihi batas tertentu. Pembebas beban jenis ini banyak dipakai pada kompresor kecil sebab katup isap pembebas beban yang berukuran kecil agak sukar dibuat.
Pem%%#
7agian-bagian kompresor yang memerlukan pelumas adalah bagian- bagian yang saling meluncur seperti silinder, torak, kepala silang, metal- metal bantalan batang penggerak.
Gambar 2.". #elumasan #erci! ujuannya
dari
gambar
#.?.
adalah
untuk
mengecek
keausan, merapatkan cincin torak dan paking, mendinginkan bagian- bagian yang saling bergeser dan mencegah pengkaratan. &ntuk kompresor kerja tunggal yang berukuran kecil, pelumasan dalam maupun pelumasan luar dilakukan secara bersama dengan cara pelumasan percik atau dengan pompa pelumas jenis roda gigi. Pelumasan percik menggunakan tuas percikan minyak yang dipasang pada ujung besar batang penggerak. Metode pelumasan paksa menggunakan pompa roda gigi yang dipasang pada ujung poros engkol. Kompresor berukuran sedang dan besar menggunakan
pelumas dalam yang dilakukan dengan pompa minyak jenis plunyer secara terpisah.
V.
CARA MERA=AT KOMPRESOR
!dapun cara pera%atan kompresor yang baik dan umum dilakukan adalah sebagai berikut : a. ek oli, pastikan le*elnya minimal setengah dan tidak lebih dari $'9 pada oil glass b. utup semua kran c. Periksa belt, pastikan tidak terlalu kendur namun juga tidak terlalu kencang. d. Pastikan daya yang tersedia minimal # kali lipat dari daya yang tertera padamotor. e. &ntuk mesin kompresor, (pastikan oli dan bahan bakar tersedia) f. Start'Dn pada s%itch (recoil untuk engine dan gunakan pengaturan gas untuk start, setelah stabil, kembalikan pada posisi a%al). g. Pastikan motor mati ' Dff jika pressure gauge menunjuk ? bar dan kembali hidup ' Dn pada 2 bar (untuk kompresor berkapasitas # bar akan mati ' Dff jika pressure gauge menunjuk # bar dan kembali hidup ' Dn pada 6 bar). h. &ntuk kompresor engine, matikan secara manual dengan engine s%itch off i. Setelah selesai menggunakan unit ini, buang seluruh angin yang tersisa di dalamtangki melalui drain *al*e. j. unakan kompresor sesuai aplikasinya. k. Perhatikan debit pengisian tangki, harus
lebih
besar dari debit
penggunaannya l. &sahakan sedapat mungkin agar motor memiliki tenggang %aktu yang cukupuntuk hidup dan mati, minimal 2-3 menit. m. Eetakan kompresor di tempat dengan sirkulasi udara yang baik. n. ;indarkan kompresor dari hujan'air maupun sinar matahari secara langsung(letakan di tempat terlindung). o. Pastikan minimal sekali dalam seminggu untuk menguras tangki dengan angin(sebaiknya tiap hari).
VI.
APLIKASI KOMPRESOR
Kompressor merupakan alat yang berguna untuk mengalirkan udara atau gas. +imana fungsi ini sangat diperlukan dalam berbagai bidang. 7eberapa aplikasi kompresor antara lain: %. P%,% B!,%#& O"omo"!-
Pengkompressian udara untuk dimasukkan dalam reser*oir yang akan digunakan untuk pengisian ban kendaraan. &ntuk pengecatan semprot (dyco) pada dinding mobil, kapal laut, pesa%at dll. Sebagai pengering dan pembersih dalm perbengkelan. *. P%,% B!,%#& I#,"r! +alam industri minuman botol dimana udara dalam botol dihampakan
dengan daya isap kompressor. Andustri pertambangan gas, gas akan diisap dengan kompressor untuk ditampung dalam
reser*oir dan untuk dilanjutkan pada aplikasi
lainnya. +alam pertambangan juga digunakan dalam pengeboran hidrolik dengan
menggunakan gas yang bertekanan dari kompressor yang
menekan mata bor. $. Ap!+%! L%!##/% +igunakan dalam sistem pengkondisian udara untuk menaikkan
temperature dan tekanannya. +igunakan dalam mekanisme turbo charge untuk memperbesar udara
yangmasuk ke silinder. +igunakan dalam sistem pembangkitan listrik seperti pada PE& dan PE.
BAB III PENUTUP A. Ke!mp%# Sehingga makalah ini dapat disimpulkan bah%a klasifikasi kompresor secara garis besar kompresor dapat diklasifikasikan menjadi dua bagian, yaitu #ositive $isplacement compressor , dan $ynamic compressor , %urbo&, #ositive $isplacement compressor , terdiri dari Reciprocating dan Rotary, sedangkan $ynamic compressor , %turbo& terdiri dari 'entrifugal , axial dan e(ector . Positi*e +isplacement ompressor, menaikkan tekanan dengan memperkecil atau memampatkan *olume gas yang dihisap kedalam silinder atau stator oleh torak
atau sudu. Kompresor dinamik adalah kompresor yang menggunakan impeler atau vane berputar untuk meningkatkan kecepatan dan pressure dari fluida (gas) yang ditimbulkan oleh impeller atau dengan gaya angkat yang ditimbulkan oleh sudu. Kompresor ini menghasilkan *olume udara kompresi yang besar pada tekanan yang kecil. Kompresor sentrifugal dan aksial adalah jenis kompresor dinamik. &ntuk
kompresor
torak
merupakan
salah
satu positi*e displacement
compressor dengan prinsip kerja memampatkan dan mengeluarkan udara ' gas secara intermitten (berselang) dari dalam silinder. Pemampatan udara ' gas dilakukan didalam silinder. Glemen mekanik yang digunakan untuk memampatkan udara ' gas dinamakan piston ' torak. Kompressor merupakan alat yang berguna untuk mengalirkan udara atau gas. +imana fungsi ini sangat diperlukan dalam berbagai bidang. 7eberapa aplikasi kompresor antara lain:
DAFTAR PUSTAKA
Muhammad Subhan. (#33). #engertian )ompresor. Hon lineI a*ailable at: http:''muhsub.blogspot.com'#33'3?'pengertian-kompresor.html, acces on $ /anuari #3$ !nonim. (#3$). )ompresor . Hon lineI a*ailable at: http:''%%%.anneahira.com'kompresor.htm , acces on $ /anuari #3$
