Topik : Kompresor

Kel : 8

Anggota : Antony Salim ( 2012-1-011/ C-04)

Fredy Setiawan ( 2012-1-058/ C-13)

Pruwito ( 2012-1-035/ C-21)

Ruditia Sakti N ( 2012-1-092/ C-24)

http://id.wikipedia.org/wiki/Kompresor

Pemampat atau kompresor adalah alat mekanik yang berfungsi untuk meningkatkan tekanan fluida

mampu mampat, yaitu gas atau udara. tujuan meningkatkan tekanan dapat untuk mengalirkan atau

kebutuhan proses dalam suatu system proses yang lebih besar (dapat system fisika maupun kimia

contohnya pada pabrik-pabrik kimia untuk kebutuhan reaksi). Secara umum kompresor dibagi

menjadi dua jenis yaitu dinamik dan perpindahan positif.

Jenis kompresor[sunting | sunting sumber]

1. Kompresor dinamik

1. Kompresor Sentrifugal

2. Kompresor Axial

2. Kompresor perpindahan positif (possitive displacement):

1. Kompresor Piston  (Reciprocating Compresor)

1. Kompresor Piston Aksi Tunggal

2. Kompresor Piston Aksi Ganda

3. Kompresor Piston Diagfragma

2. Kompresor Putar

1. Kompresor Ulir Putar  (Rotary Screw Compressor)

2. Lobe

3. Vane

4. Liquid Ring

5. Scroll

http://adiezzzt.blogspot.com/2013/01/makalah-kompresor.html

A.  Klasifi kasi Kompresor

Secara garis besar kompresor dapat diklasifikasikan menjadi dua

bagian, yaitu Positive Displacement compressor, dan Dynamic compressor,

(Turbo), Positive Displacement compressor, terdiri

dari Reciprocating dan Rotary, sedangkan Dynamic compressor, (turbo) terdiri

dari Centrifugal, axial dan ejector, secara lengkap dapat dilihat dari klasifikasi di

bawah ini:

1.    Kompresor Torak Resiprokal (reciprocating compressor)

Kompresor ini dikenal juga dengan kompresor torak, karena

dilengkapi dengan torak yang bekerja bolak-balik atau gerak resiprokal.

Pemasukan udara diatur oleh katup masuk dan dihisap oleh torak 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 bawah ke titik

mati atas, sehingga udara di atas torak bertekanan tinggi, selanjutnya di masukkan

ke dalam tabung penyimpan udara. Tabung penyimpanan dilengkapi dengan katup

satu arah, sehingga udara yang ada dalam tangki tidak akan kembali ke silinder.

Proses tersebut berlangsung terus-menerus hingga diperoleh tekanan udara yang

diperlukan. Gerakan mengisap dan mengkompresi ke tabung penampung ini

berlangsung secara terus menerus, pada umumnya bila tekanan dalam tabung telah

melebihi kapasitas, maka katup pengaman akan terbuka, atau mesin penggerak

akan mati secara otomatis.

2. Kompresor Torak Dua Tingkat Sistem Pendingin Udara

Kompresor udara bertingkat digunakan untuk menghasilkan tekanan udara

yang lebih tinggi. Udara masuk akan dikompresi oleh torak pertama, kemudian

didinginkan, selanjutnya dimasukkan dalam silinder kedua untuk dikompresi oleh

torak kedua sampai pada tekanan yang diinginkan. Pemampatan (pengompresian)

udara tahap kedua lebih besar, temperature udara akan naik selama terjadi

kompresi, sehingga perlu mengalami proses pendinginan dengan memasang sistem

pendingin. Metode pendinginan yang sering digunakan misalnya dengan sistem

udara atau dengan system air bersirkulasi.

Batas tekanan maksimum untuk jenis kompresor torak resiprokal antara lain,

untuk kompresor satu tingkat tekanan hingga 4 bar, sedangkan dua tingkat atau

lebih tekanannya hingga 15 bar.

3. Kompresor Diafragma (diaphragma compressor)

Jenis Kompresor ini termasuk dalam kelompok kompresor torak. Namun letak

torak dipisahkan melalui sebuah membran diafragma. Udara yang masuk dan

keluar tidak langsung berhubungan dengan bagian-bagian yang bergerak secara

resiprokal. Adanya pemisahan ruangan ini udara akan lebih terjaga dan bebas dari

uap air dan pelumas/oli. Oleh 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. Torak pada kompresor diafragma

tidak secara langsung menghisap dan menekan udara, tetapi menggerakkan sebuah

membran (diafragma) dulu. Dari gerakan diafragma yang kembangkempis itulah

yang akan menghisap dan menekan udara ke tabung penyimpan.

4. Kompresor Putar (Rotary Compressor)

Kompresor Rotari Baling-baling Luncur Secara eksentrik rotor dipasang

berputar dalam rumah yang berbentuk silindris, mempunyai lubang-lubang masuk

dan keluar. Keuntungan darikompresor jenis ini adalah mempunyai bentuk yang

pendek dan kecil, sehingga menghemat ruangan. Bahkan suaranya tidak berisik

dan halus dalam, dapat menghantarkan dan menghasilkan udara secara terus

menerus dengan mantap. Baling-baling luncur dimasukkan ke dalam lubang

yang tergabung dalam rotor dan ruangan dengan bentuk dinding silindris.

Ketikarotor mulai berputar, energi gaya sentrifugal baling-balingnya akan

melawan 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.

5. Kompresor Sekrup (Screw)

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. Jika roda-

roda gigi tersebut berbentuk lurus, maka kompresor ini dapat digunakan sebagai

pompa hidrolik pada pesawat-pesawat hidrolik. Roda-roda gigi kompresor sekrup

harus diletakkan pada rumah-rumah roda gigi dengan benar sehingga betul-betul

dapat menghisap dan menekan fluida.

6. Kompresor Root Blower (Sayap Kupu-kupu)

Kompresor jenis ini akan mengisap udara luar dari satu sisi ke sisi yang lain tanpa

ada perubahan volume. Torak membuat penguncian pada bagian sisi yang

bertekanan. Prinsip kompresor ini ternyata dapat disamakan dengan pompa

pelumas model kupu-kupu pada sebuah motor bakar. Beberapa kelemahannya

adalah: tingkat kebocoran yang tinggi. Kebocoran terjadikarena antara baling-

baling dan rumahnya tidak dapat saling rapat betul. Berbeda jika dibandingkan

dengan pompa pelumas pada motor bakar, karena fluidanya adalah minyak

pelumas maka film-film minyak sendiri sudah menjadi bahan perapat antara

dinding rumah dan sayap-sayap kupu itu. Dilihat dari konstruksinya, Sayap kupu-

kupu di dalam rumah pompadigerakan oleh sepasang roda gigi yang saling

bertautan juga, sehingga dapat berputar tepat pada dinding.

7. Kompresor Aliran (turbo compressor)

Jenis kompresor ini cocok untuk menghasilkan volume udara yang besar.

Kompresor aliran udara ada yang dibuat dengan arah masuknya udara secara aksial

dan ada yang secara radial. Arah aliran udara dapat dirubah dalam satu roda turbin

atau lebih untuk menghasilkan kecepatan aliran udara yang diperlukan. Energi

kinetik yang ditimbulkan menjadi energy bentuk tekanan.

8. Kompresor Aliran Radial

Percepatan yang ditimbulkan oleh kompresor aliran radial berasal

dari ruangan ke ruangan berikutnya secara radial. Pada lubang masuk

pertama udara dilemparkan keluar menjauhi sumbu. Bila kompresornya

bertingkat, maka dari tingkat pertama udara akan dipantulkan kembali mendekati

sumbu. Dari tingkat pertama masuk lagi ke tingkat berikutnya, sampai

beberapatingkat sesuai yang dibutuhkan. Semakin banyak tingkat dari susunan

sudusudu tersebut maka akan semakin tinggi tekanan udara yang

dihasilkan. Prinsip kerja kompresor radial akan mengisap udara luar melalui sudu-

sudu rotor, udara akan terisap masuk ke dalam ruangan isap lalu dikompresi dan

akan ditampung pada tangki penyimpanan udara bertekanan hinggatekanannya

sesuai dengan kebutuhan.

9. Kompresor Aliran Aksial

Pada kompresor aliran aksial, udara akan mendapatkan percepatan oleh sudu

yang terdapat pada rotor dan arah alirannya ke arah aksial yaitu searah (sejajar)

dengan sumbu rotor. Jadi pengisapan dan penekanan udara terjadi saat rangkaian

sudu-sudu pada rotor itu berputar secara cepat. Putaran cepat ini mutlak diperlukan

untuk mendapatkan aliran udara yang mempunyai tekanan yang diinginkan.

Teringat pula alat semacam ini adalah seperti kompresor pada sistem turbin gas

atau mesin-mesin pesawat terbang turbo propeller. Bedanya, jika pada turbin gas

adalah menghasilkan mekanik putar pada porosnya. Tetapi, pada kompresor ini

tenaga mekanik dari mesin akan memutar rotor sehingga akan menghasilkan udara

bertekanan.

B.  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 12.

Kompresor berdaya rendah menggunakan motor listrik dua phase atau motor

bensin. sedangkan kompresor berdaya besar memerlukan motor listrik 3 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 stasionar (tidak

berpindah-pindah).

C.  Komponen Kompresor

1.Kerangka (frame)

Fungsi utama adalah untuk mendukung seluruh beban dan berfungsi juga

sebagai tempat kedudukan bantalan, poros engkol, silinder dan tempat

penampungan minyak pelumas.

2.Poros engkol (crank shaft)

Berfungsi mengubah gerak berputar (rotasi) menjadi gerak lurus bolak balik

(translasi).

3.Batang penghubung (connecting rod)

Berfungsi 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.

4. Kepala silang (cross head)

Berfungsi meneruskan gaya dari batang penghubung ke batang torak. Kepala

silang dapat meluncur pada bantalan luncurnya.

5. Silinder (cylinder)

Berfungsi sebagai tempat kedudukan liner silinder dan water jacket

6. Liner silinder (cylinder liner)

Berfungsi sebagai lintasan gerakan piston torak saat melakukan proses

ekspansi, pemasukan, kompresi, dan pengeluaran.

7. Front and rear cylinder cover.

Adalah tutup silinder bagian head end/front cover dan bagian crank end/rear cover

yang berfungsi untuk menahan gas/udara supaya tidak keluar silinder.

8. Water Jacket

Adalah ruangan dalam silinder untuk bersirkulasi air sebagai pendingin

9. Torak (piston)

Sebagai elemen yang menghandel gas/udara pada proses pemasukan

(suction), kompresi (compression) dan pengeluaran (discharge).

10. Cincin torak ( piston rings)

Berfungsi mengurangi kebocoran gas/udara antara permukaan torak dengan

dinding liner silinder.

11. Batang Torak (piston rod)

Berfungsi meneruskan gaya dari kepala silang ke torak.

12. Cincin Penahan Gas (packing rod)

Berfungsi menahan kebocoran gas akibat adanya celah (clearance) antara

bagian yang bergerak (batang torak) dengan bagian yang diam (silinder). Cincin

penahan gas ini terdiri dari beberapa ring segment.

13. Ring Oil Scraper

Berfungsi untuk mencegah kebocoran minyak pelumas pada frame

14. Katup kompresor (compressor valve)

Berfungsi 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.

D.  Kompresor Torak

Merupakan salah satu positive displacement compressor dengan prinsip kerja

memampatkan dan mengeluarkan udara / gas secara intermitten (berselang) dari

dalam silinder. Pemampatan udara / gas dilakukan didalam silinder. Elemen

mekanik yang digunakan untuk memampatkan udara / gas dinamakan piston /

torak. Tekanan udara / gas yang keluar merupakan tekanan discharge yang

dihasilkan oleh kompresor reciprocating.

1.      Prinsip Kerja Kompresor Torak

Prinsip kerja kompresor torak adalah sebagai berikut:

   Tenaga mekanik dari penggerak mula ditransmisikan melalui poros engkol dalam

bentuk gerak rotasi dan diteruskan ke kepala silang (cross head) dengan

perantaraan batang penghubung (connecting rod).

  Pada kepala silang gerakan rotasi diubah menjadi gerak translasi yang diteruskan ke

torak melalui batang torak (piston rod).

   Gerakan torak bolak balik dalam silinder mengakibatkan perubahan volume dan

tekanan sehingga terjadi proses pemasukan, kompresi, dan pengeluaran.

Secara sederhana prinsip kerja, perubahan tekanan dan volume dalam suatu

kompresor torak Simplex Single Acting dapat diuraikan dalam bentuk diagram P-

V sebagai berikut :

Diagram P-V Kompresor Torak

Torak memulai langkah kompresi pada titik (1), torak bergerak kekiri dan gas

dimampatkan sehingga tekanannya naik ketitik (2). Pada titik ini tekanan di dalam

silinder mencapai harga tekanan Pd yang lebih tinggi dari pada tekanan di dalam

pipa keluar, sehingga katup keluar pada kepala silinder akan terbuka. Jika torak

bergerak terus kekiri, gas akan didorong keluar silinder pada tekanan tetap sebesar

Pd. Dititik (3) torak mencapai titik mati atas, yaitu titik akhir gerakan torak pada

langkah kompresi dan pengeluaran.

Pada waktu torak mencapai titik mati atas ini, antara sisi atas torak dan kepala

silinder masih ada volume sisa yang besarnya = Vc. Volume ini idealnya harus

sama dengan nol agar gas dapat didorong seluruhnya keluar silinder tanpa sisa.

Namun dalam praktiknya harus ada jarak (clearance) di atas torak agar tidak

membentur kepala silinder. Selain itu juga harus ada lubang-lubang laluan pada

katup-katup. Karena adanya volume sisa ini ketika torak mengakhiri langkah

kompresinya, di atas torak masih ada sejumlah gas dengan volume sebesar Vc dan

tekanan sebesar Pd. Jika kemudian torak memulai langkah isapnya (bergerak

kekanan), katup isap tidak dapat terbuka sebelum sisa gas di atas torak berekspansi

sampai tekanannya turun dari Pd menjadi Ps. Katup isap baru mulai terbuka dititik

(4) ketika tekanannya sudah mencapai tekanan isap Ps. Disini pemasukan gas baru

mulai terjadi dan proses pengisapan ini berlangsung sampai titik mati bawah (1).

Dari uraian di atas dapat dilihat bahwa volume gas yang diisap tidak sebesar

volume langkah torak sebesar Vs melainkan lebih kecil, yaitu hanya sebesar

volume isap antara titik mati bawah (1) dan titik (4).

2.      Proses Kompresi Gas

Proses kompresi gas pada kompresor torak dapat dilakukan menurut tiga cara yaitu

dengan proses isotermal, adiabatik reversible, dan politropik.

a.       Kompresi Isotermal

Bila suatu gas dikompresikan, maka ini berarti ada energi mekanik yang

diberikan dari luar kepada gas. Energi ini diubah menjadi energi panas sehingga

temperatur gas akan naik jika tekanan semakin tinggi. Namun, jika proses ini

dibarengi dengan pendinginan untuk mengeluarkan panas yang terjadi, sehingga

temperatur dapat dijaga tetap dan kompresi ini disebut dengan kompresi isotermal

(temperatur tetap). Proses isotermal mengikuti hukum Boyle, maka persamaan

isotermal dari suatu gas sempurna adalah:

Proses kompresi ini sangat berguna dalam analisis teoritis, namun untuk

perhitungan kompresor tidak banyak kegunaannya. Pada kompresor yang

sesungguhnya, meskipun silinder didinginkan sepenuhnya adalah tidak mungkin

untuk menjaga temperatur yang tetap dalam silinder. Hal ini disebabkan oleh

cepatnya proses kompresi (beberapa ratus sampai seribu kali permenit) di dalam

silinder.

b.      Kompresi Adiabatik

Jika silinder diisolasi secara sempurna terhadap panas, maka kompresi akan

berlangsung tanpa ada panas yang keluar dari gas atau masuk kedalam gas. Proses

semacam ini disebut adiabatik. Dalam praktiknya proses ini tidak pernah terjadi

secara sempurna karena isolasi terhadap silinder tidak pernah dapat sempurna pula.

Namun proses adiabatik reversible sering dipakai dalam pengkajian teoritis proses

kompresi. Hubungan antara tekanan dan volume dalam proses adiabatic dapat

dinyatakan dalam persamaan:

Jika rumus ini dibandingkan dengan rumus kompresi isotermal dapat dilihat

bahwa untuk pengecilan volume yang sama, kompresi adiabatic akan

menghasilkan tekanan yang lebih tinggi dari pada proses isotermal. Karena tekanan

yang dihasilkan oleh kompresi adiabatik lebih tinggi dari pada kompresi isotermal

untuk pengecilan volume yang sama, maka kerja yang diperlukan pada kompresi

adiabatik juga lebih besar.

c.       Kompresi Politropik

Kompresi pada kompresor yang sesungguhnya bukan merupakan proses

isotermal, karena ada kenaikan temperatur, namun juga bukan proses adiabatik

karena ada panas yang dipancarkan keluar. Jadi proses kompresi yang

sesungguhnya, ada di antara keduanya dan disebut kompresi politropik. Hubungan

antara P dan v pada proses politropik dapat dinyatakan dengan persamaan:

Pada kondisi dimana tidak dilakukan pendinginan pada ruang kompresi

(kompresor sentrifugal pada umumnya), maka harga n > k. Bila ada pendinginan

pada ruang kompresi (pada kompresor torak), maka harga n terletak antara 1< n <

k.

Perhitungan dapat dilakukan baik dengan pendekatan kondisi adiabatik reversible

maupun kondisi politropik.

E.  Perhitungan Unjuk Kerja Kompresor Torak

1. Kapasitas Sebenarnya.

Dalam perhitungan kapasitas kompresor torak ditunjukan dalam jumlah

volume gas/udara yang sebernarnya yang masuk pada setiap tingkat kompresor

permenit dengan satuan Actual Cubic Feet per Minute (ACFM) atau Inlet Cubic

Feet per Minute (ICFM).

Kapasitas kompresor dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:

Untuk Duplex Double Acting:

Dimana ;

a.       Efisiensi Volumetrik

Efisiensi volumetrik adalah perbandingan antara kapasitas yang masuk ke dalam

silinder dengan kapasitas perpindahan torak. Efisiensi volumetrik dipengaruhi

oleh:

-          Clearance silinder.

-          Perbandingan tekanan.

-          Faktor kompresibilitas.

Untuk kondisi sesungguhnya dimana terjadi losses pada katup masuk dan keluar

sebesar 3 %, maka efisiensi volumetrik dapat dihitung dengan rumus sebagai

berikut:

2.      Daya Gas Kompresor (GHP)

Daya kompresor adalah daya poros yang digunakan untuk memampatkan gas

dalam silinder, yang dirumuskan : Daya = Kerja tiap satuan waktu.

Disini daya gas kompresor dihitung dengan proses politropik, yaitu

pemampatan gas yang berlangsung pada keadaan dimana seluruh parameter

berubah. (mendekati kondisi actual). Daya kompresor reciprocating satu tingkat

(Single Stage) dihitung dengan rumus sebagai berikut :

a.       Gas Horse Power (GHP) :

b.Compressor Horse Power (CHP)

F.   Cara Merawat Kompresor

Menggunakan peralatan sesuai dengan peruntukkan dan merawatnya dengan

benar, akan memperpanjang usia peralatan tersebut. Begitu juga dengan

kompresor. Tanpa dirawat dengan baik dan atau dipergunakan tidak sebagai

mestinya sesuai dengan peruntukannya, akan menyebabkan kompresor cepat rusak.

Kejadian seperti ini kerap kali terjadi karena keceroboan mekanik dalam

menggunakan kompresor. Tentu saja untuk menjaga dan memelihara kompresor,

harus merujuk kepada petunjuk manual yang telah disediakan produsen dan telah

disesuaikan dengan kapasitas, fungsi dan cara kerja kompresor tersebut.

Agar kompresor awet, selain dipergunakan sesuai dengan fungsinya, juga

perlu perawatan yang baik. Selain itu prosedur penggunaannya pun harus sesuai

dengan langkah-langkah yang dianjurkan dalam buku manual.

Misalnya, ketika akan menggunakan kompresor, pastikan dulu bahwa oli

berada pada level aman. Kemudian semua kran harus dipastikan dalam keadaan

tertutup, belt tidak terlalu kendur dan tidak juga terlalu kencang. Sebelum

kompresor dinyalakan, atur trlebih dahulu pengaturan gas agar tidak terlalu rendah

dan juga tidak terlalu tinggi.

Selain langkah-langkah tadi, kita juga harus memantau keadaan pressure

gauge sesuai dengan kapasitas kompresor. Misalnya saja kompresor yang

berkekuatan 8 bar, maka motor akan mati ketika pressure gauge menunjukkan

angka 8 bar dan akan hidup kembali bila pressure gauge menunukkan angka 5 bar.

Selain itu harus pula menjadi kebiasaan yaitu ketika selesai menggunakan

kompresor, maka angin yang masih tersisa di dalam tangki harus dibuang.

http://enda-wahyu.blogspot.com/p/blog-page_3907.html

MACAM-MACAM KOMPRESOR

Kompresor berfungsi untuk membangkitkan/menghasilkan udara

bertekanan dengan cara menghisap dan memampatkan udara tersebut

kemudian disimpan di dalam tangki udara kempa untuk disuplai kepada

pemakai (sistem pneumatik). Kompresor dilengkapi dengan tabung untuk

menyimpan udara bertekanan, sehingga udara dapat mencapai jumlah

dan tekanan yang diperlukan. Tabung udara bertekanan pada

kompresordilengkapi dengan katup pengaman, bila tekanan udaranya melebihi

ketentuan, maka katup pengaman akan terbuka secara otomatis.

Pemilihan jenis kompresor yang digunakan tergantung dari syarat-syarat

pemakaian yang harus dipenuhi misalnya dengan tekanan kerja dan volume

udara yang akan diperlukan dalam sistim peralatan (katup dan silinder

pneumatik). Secara garis besar kompresor dapat diklasifikasikan seperti di

bawah ini.

1. Klasifi kasi Kompresor

Secara garis besar kompresor dapat diklasifikasikan menjadi dua bagian,

yaitu Positive Displacement compressor, dan Dynamic compressor, (Turbo),

Positive Displacement compressor, terdiri dari Reciprocating dan Rotary,

sedangkan Dynamic compressor, (turbo) terdiri dari Centrifugal, axial dan

ejector, secara lengkap dapat dilihat dari klasifikasi di bawah ini:

1.1 Kompresor Torak Resiprokal (reciprocating compressor)

            Kompresor ini dikenal juga dengan kompresor torak, karena

dilengkapi

dengan torak yang bekerja bolak-balik atau gerak resiprokal. Pemasukan

udara diatur oleh katup masuk dan dihisap oleh torak 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 bawah ke

titik mati atas, sehingga udara di atas torak bertekanan tinggi, selanjutnya

di masukkan ke dalam tabung penyimpan udara. Tabung penyimpanan

dilengkapi dengan katup satu arah, sehingga udara yang ada dalam tangki

tidak akan kembali ke silinder. Proses tersebut berlangsung terus-menerus

hingga diperoleh tekanan udara yang diperlukan. Gerakan mengisap dan

mengkompresi ke tabung penampung ini berlangsung secara terus menerus,

pada umumnya bila tekanan dalam tabung telah melebihi kapasitas, maka

katup pengaman akan terbuka, atau mesin penggerak akan mati secara

otomatis.

1.2 Kompresor Torak Dua Tingkat Sistem Pendingin Udara

            Kompresor udara bertingkat digunakan untuk menghasilkan tekanan

udara yang lebih tinggi. Udara masuk akan dikompresi oleh torak pertama,

kemudian didinginkan, selanjutnya dimasukkan dalam silinder kedua

untuk dikompresi oleh torak kedua sampai pada tekanan yang diinginkan.

Pemampatan (pengompresian) udara tahap kedua lebih besar, temperatur

udara akan naik selama terjadi kompresi, sehingga perlu mengalami proses

pendinginan dengan memasang sistem pendingin. Metode pendinginan

yang sering digunakan misalnya dengan sistem udara atau dengan sistem

air bersirkulasi.

 Batas tekanan maksimum untuk jenis kompresor torak resiprokal antara

lain, untuk kompresor satu tingkat tekanan hingga 4 bar, sedangkan dua

tingkat atau lebih tekanannya hingga 15 bar.

1.3 Kompresor Diafragma (diaphragma compressor)

            Jenis Kompresor ini termasuk dalam kelompok kompresor torak.

Namun

letak torak dipisahkan melalui sebuah membran diafragma. Udara yang

masuk dan keluar tidak langsung berhubungan dengan bagian-bagian yang

bergerak secara resiprokal. Adanya pemisahan ruangan ini udara akan lebih

terjaga dan bebas dari uap air dan pelumas/oli. Oleh 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. Torak pada kompresor diafragma tidak

secara langsung menghisap dan menekan udara, tetapi menggerakkan

sebuah membran (diafragma) dulu. Dari gerakan diafragma yang kembang

kempis itulah yang akan menghisap dan menekan udara ke tabung

penyimpan.

1.4 Kompresor Putar (Rotary Compressor)

            Kompresor Rotari Baling-baling Luncur

Secara eksentrik rotor dipasang berputar dalam rumah yang berbentuk

silindris, mempunyai lubang-lubang masuk dan keluar. Keuntungan dari

kompresor jenis ini adalah mempunyai bentuk yang pendek dan kecil,

sehingga menghemat ruangan. Bahkan suaranya tidak berisik dan halus

dalam, dapat menghantarkan dan menghasilkan udara secara terus menerus

dengan mantap. Baling-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 melawan

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.

1.5 Kompresor Sekrup (Screw)

            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. Jika roda-roda gigi tersebut berbentuk lurus,

maka kompresor ini dapat digunakan sebagai pompa hidrolik pada

pesawatpesawat

hidrolik. Roda-roda gigi kompresor sekrup harus diletakkan pada

rumah-rumah roda gigi dengan benar sehingga betul-betul dapat menghisap

dan menekan fluida.

http://4.bp.blogspot.com/-D4hSRckUPWM/UZTcq-YEAnI/AAAAAAAAAIw/8ildUljQlao/s1600/Flow+Process+Compressor.jpg

 1.6 Kompresor Root Blower (Sayap Kupu-kupu)

            Kompresor jenis ini akan mengisap udara luar dari satu sisi ke sisi

yang

lain tanpa ada perubahan volume. Torak membuat penguncian pada bagian

sisi yang bertekanan. Prinsip kompresor ini ternyata dapat disamakan dengan

pompa pelumas model kupu-kupu pada sebuah motor bakar. Beberapa

kelemahannya adalah: tingkat kebocoran yang tinggi. Kebocoran terjadi

karena antara baling-baling dan rumahnya tidak dapat saling rapat betul.

Berbeda jika dibandingkan dengan pompa pelumas pada motor bakar,

karena fluidanya adalah minyak pelumas maka film-film minyak sendiri

sudah menjadi bahan perapat antara dinding rumah dan sayap-sayap kupu

itu. Dilihat dari konstruksinya, Sayap kupu-kupu di dalam rumah pompa

digerakan oleh sepasang roda gigi yang saling bertautan juga, sehingga

dapat berputar tepat pada dinding.

1.7 Kompresor Aliran (turbo compressor)

            Jenis kompresor ini cocok untuk menghasilkan volume udara yang

besar. Kompresor aliran udara ada yang dibuat dengan arah masuknya

udara secara aksial dan ada yang secara radial. Arah aliran udara dapat

dirubah dalam satu roda turbin atau lebih untuk menghasilkan kecepatan

aliran udara yang diperlukan. Energi kinetik yang ditimbulkan menjadi energi

bentuk tekanan.

1.8 Kompresor Aliran Radial

            Percepatan yang ditimbulkan oleh kompresor aliran radial berasal dari

ruangan ke ruangan berikutnya secara radial. Pada lubang masuk pertama

udara dilemparkan keluar menjauhi sumbu. Bila kompresornya bertingkat,

maka dari tingkat pertama udara akan dipantulkan kembali mendekati sumbu.

Dari tingkat pertama masuk lagi ke tingkat berikutnya, sampai beberapa

tingkat sesuai yang dibutuhkan. Semakin banyak tingkat dari susunan

sudusudu

tersebut maka akan semakin tinggi tekanan udara yang dihasilkan.

Prinsip kerja kompresor radial akan mengisap udara luar melalui sudu-sudu

rotor, udara akan terisap masuk ke dalam ruangan isap lalu dikompresi

dan akan ditampung pada tangki penyimpanan udara bertekanan hingga

tekanannya sesuai dengan kebutuhan.

1.9 Kompresor Aliran Aksial

            Pada kompresor aliran aksial, udara akan mendapatkan percepatan

oleh sudu yang terdapat pada rotor dan arah alirannya ke arah aksial yaitu

searah (sejajar) dengan sumbu rotor. Jadi pengisapan dan penekanan

udara terjadi saat rangkaian sudu-sudu pada rotor itu berputar secara cepat.

Putaran cepat ini mutlak diperlukan untuk mendapatkan aliran udara yang

mempunyai tekanan yang diinginkan. Teringat pula alat semacam ini adalah

seperti kompresor pada sistem turbin gas atau mesin-mesin pesawat terbang

turbo propeller. Bedanya, jika pada turbin gas adalah menghasilkan mekanik

putar pada porosnya. Tetapi, pada kompresor ini tenaga mekanik dari mesin

akan memutar rotor sehingga akan menghasilkan udara bertekanan.

2. 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 3 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 stasionar (tidak berpindah-pindah).

http://youphie.blogspot.com/2011/09/sekilas-tentang-pneumatik-dan-

kompresor.html

Sekilas Tentang Pneumatik dan Kompresor

Pneumatik:

Orang pertama yang menggunakan alat pneumatik adalah orang Yunani

bernama KTESIBIOS. Istilah pneumatik berasal dari bahasa Yunani kuno yaitu

‘pneuma’ yang artinya hembusan atau tiupan.

Secara philosophi istilahpneuma dapat diartikan sebagai nyawa. Pneumatik berarti

mempelajari tentang gerakan angin (udara) yang dapat dimanfaatkan untuk

menghasilkan tenaga dan kecepatan. Pemanfaatan dan pengembangan pneumatik

di dunia teknik dan industri baru dimulai sekitar tahun 1950 hingga sekarang.

Penggunaan teknik pneumatik dalam industri di seluruh dunia sebenarnya

dimulai hanya ketika industri tersebut membutuhkan otomatisasi dan rasionalisasi

rangkaian operasional secara kontinyu untuk mempertingi produktivitas dengan

biaya yang lebih murah. Pneumatik dalam perangkat kontrolnya sering

dikombinasikan dengan sistem yang lain, seperti: elektrik, elektronik, mekanik,

dan hidrolik. Energi yang ditimbulakan oleh udara bertekanan selain mudah

didapat dan dibuang juga mudah diangkut dan disimpan. Pengaturan pada sistem

pneumatik dilakukan dengan mengatur tekanan udara dan arah aliran udara, yang

diatur dengan valve. Pneumatik normanlnya dioperasikan pada tekanan kurang dari

200 psi.

Ciri-ciri dari sistem pneumatik yang dapat dipunyai oleh sistem alat lain

adalah:

1.      Sistem pengempaan. Udara disedot dari atmosfer kemudian dikompresi

sampai batas tekanan kerja yang diinginkan. Selama terjadi kompresi maka

suhunya akan naik.

2.      Pendinginan dan penyimpanan. Udara hasil kempaan yang naik

suhunya harus didinginkan dan disimpan dalam keadaan bertekanan sampai ke

obyek yang diperlukan.

3.      Ekspansi (pengembangan). Udara diperbolehkan untuk berekspansi dan

melakukan kerja ketika diperlukan.

4.      Pembuangan. Udara hasil ekspansi kemudian dibebaskan lagi ke

atmosfer yaitu harus dibuang.

Kelebihan pneumatik adalah karena udara dapat mengembang dengan begitu

kuat dan cepat di ruangan yang sempit dalam waktu relatif singkat. Sifat-sifat

udara bertekanan mencolok jika ditinjau dari segi:

1.      Jumlah. Angin ada di setiap kehidupan manusia, jadi dimana-mana

selalu trdapat angin dan jumlahnya cukup banyak.

2.      Transport. Angin dapat dan mudah dialirkan lewat pipa-pipa, bahkan

pada jarak yang cukup jauh pun tidak akan dapat berkurang dan tidak akan kembali

ke sumbernya (kompresornya) walaupun akan terjadi konsekuensi kerugian yaitu

pengurangan tekanan (pressure drop).

3.      Penyimpanan. Untuk mendapatkan angin tidak perlu menghidupkan

kompresor secar terus menerus karena angin dapat disimpan dalam tangki dan pasti

tahan lama, walaupun dapat konsekuensi terjadi pengembunan.

4.      Suhu. Udara terkompresi tidak akan terpengaruh oleh perubahan suhu.

Hal ini akan menjamin saat pemakaian, bahkan pada suhu yang rendah sekalipun.

5.      Tahan ledakan. Angin tidak terlalu memberi resiko terhadap letusan

(menimbulakn api) kecusali jika tekanan angin sudah besar bahkan sudah

melampaui batas aman, dan konstruksi tempat penyimpanan sudah tidak dapat

menahannya lagi. Jadi, jelas murah biaya perlindungan melawan bahay letusan.

6.      Kebersihan. Penggunaan angin tidak akan menimbulkan pencemaran

udara dan tidak akan membuat kotoran semacam terak pada pipa-pipa saluran yang

biasanya dapat menyumbat aliran.

7.      Peralatan. Bentuk dan kontruksi dari komponen untuk mendapatkan

dan pemanfaatan angin cukup dibuat sederhana sehingga membuat relatif murah

harganya.

8.      Kecepatan. Angin mempunyai kecepatan sangat tinggi untuk pekerjaan-

pekerjaan medium. Biasanya angin pada peralatan pneumatik memiliki kecepatan

kerja 1m/dtk s/d 2 m/dtk.

9.      Pengaturan. Angin mempunyai fleksibiitas tinggi, dengan kmponen-

komponen pneumatik yang telah direkayasa sedemikian rupa akan didapat

kecepatan angin dan tenaga yang sesuai tujuan. Semuanya dapat diatur sesuai

dengan keinginan sehingga kecepatan dan daya mampu diubah-ubah secara tak

terbatas.

10.  Keamanan. Alat-alat pneumatik dan bagian-bagian yang mengoperasikan

dapat dipasang suatu pengaman pada batas kemampuan maksimum. Oleh

karenanya walaupun kemungkinan terjadi beban lebih maka akan selalu tetap

aman.

Udara bertekanan dan peralatan pneumatik tetap memiliki kekurangan, antara

lain dari segi:

1.      Persiapan. Penggunaan udara bertekanan memerlukan persiapan yang

baik, yaitu cara pengadaan angin yang harus baik, memenuhi syarat untuk

mengoperasikan peralatan pneumatik. Kelembaban udara dan debu (kotoran)

supaya terjaga betul sehingga komponen-komponen peralatan pneumatik dapat

tahan lama.

2.      Tenaga. Ada keterbatasan tenaga dari udara bertekanan, hal ini juga

tergabtung dari kecepatan dan tekanan kerja angin itu sendiri. Biasanya angin

untuk peralaatn pneumatik mempunyai tekanan kerja 6,102 kg/cm2 (6 Bar atau 600

kPa atau 87 psi). Untuk alat-alat yang membutuhkan tekanan lebih dari itu harus

digunakan media lain selain angin.

3.      Kebisingan. Angin yang keluar dari tangki akan menimbulkan suara.

Oleh karenanya setiap komponen pneumatik khususnya lubang pembuangan angin

diberi peredam suara untuk menghindari dan mengurangi tingkat kebisingan.

Nama peredam suara ini dikenal sebagai silencer.

4.      Pembiayaan. Ongkos penyediaan angin dipandang masih sedikit mahal.

Apalagi jika harus dituntut syarat-syarat angin yang baik. Namun demikian dapat

diimbangi dengan segi yang lain yaitu jika sudah dikaitkan dengan suatu

otomatisasi atau otomasi produksi pada pembuatan atau perakitan barang-barang

tertentu. 

Kompresor:

Untuk menghasilkan udara bertekanan (udara kempaan) diperlukan

kompresor yang berfungsi sebagai pemadat udara sampai pada tekanan kerja yang

diinginkan. Kompresor adalah alat untuk memompa bahan

pendingin(refrigeran) agar tetap bersirkulasi di dalam sistem. Fungsi dari

kompresor adalah untuk menaikkan tekanan dari uap refrigeran sehingga tekanan

padakondensor lebih tinggi dari evaporator yang menyebabkan kenaikan

temperatur dari refrigeran. Kompresor berfungsi untuk menghisap

uaprefrigeran yang berasal dari evaporator dan menekannya

ke kondensersehingga tekanan dan temperaturnya akan meningkat ke suatu titik

dimana uap akan mengembun pada temperatur media pendinginan.

Jenis kompresor yang ada terdiri dari dua kelompok utama, yaitu:

1.      Kelompok pertama, adalah yang bekerja dengan prinsip pemindahan

dimana udara dikompresi (dimampatkan) dan diisikan ke dalam suatu ruangn,

kemudian mengurangi atau memperkecil isi ruangan tersebut. Jenis ini disebut

kompresor torak (reciprocating piston compressor, rotary piston compressor).

2.      Kelompok kedua, adalah bekerja dengan prinsip aliran udara yaitu

dengan cara menyedot udara masuk ke dalam bagian satu sisi dan

memampatkannya dengan cara percepatan masa seperti pada prinsip sebuah turbin.

Berdasarkan cara kompresi, ada lima jenis kompresor yang biasa digunakan

pada sistem refrigerasi kompresi uap, yaitu:

1.      Kompresor Torak (Recriprocating Compressors)

2.      Kompresor Rotari (Rotary Compressor)

3.      Kompresor Sentrufugal (Sentrifugal Compressor)

4.      Kompresor Srew

5.      Kompresor Scroll

Sedangkan berdasarkan konstruksinya, ada tiga jenis kompresor yang biasa

digunakan pada sistem refrigerasi kompresi uap, yaitu:

1.      Kompresor Hermatik

2.      Kompresor Semi Hermatik

3.      Kompresor Open Type

Ada beberapa kategori untuk memilih kompresor sebagai pembangkit udara

bertekanan, kriteria itu meliputi:

1.      Penghantaran volume, dimaksudkan untuk mengehtahui jumlah

(volume) yang dapat dihantarkan oleh kompresor pada volume per satuan waktu

tertentu dan pada tekanan tertentu. Penghantaran volume ditentukan dengan dua

car yang berbeda, yaitu:

a.       Penghantaran volume secara teoritis, adalah sama dengan hasil

perkalian volume yang ditiup atau disedot pada satu langkah torak kemudian

dikalikan dengan jumlah putaran poros engkolnya.

b.      Penghantaran volume secara efektif, dipengaruhi oleh tingkat efisiensi

volumetrik. Satu-satunya penghantaran volume ini hanya tersedia untuk

menggerakkan dan mengontrol peralatan pneumatik.

2.      Tekanan, dibedakan menjadi dua macam, yaitu:

a.       Tekanan kerja (working pressure), adalah tekanan yang keluar dari

kompresor atau tekanan dalam tangki penampung dan tekanan dalam pipa-pipa

saluran ke pemakai seperti: silinder pneumatik, bagian kontrol, katup-katup

pneumatik, dan sebagainya.

b.      Tekanan operasi (operation pressure), adalah tekanan yang dibutuhkan

pada saat posisi operasi atau peralatan pneumatik itu sedang bejalan.pada

umumnya tekanan operasi itu hanya sebesar 600 kPa (6 bar atau 87 psi).

Hal-hal yang banyak berhubungan dengan tekanan konstan meliputi:

a.       Kecepatan aliran udara bertekan

b.      Gaya dan tekanan angin yang sedang bekerja pada bagian-bagian kerja

alat pneumatik. Bagian-bagian kerja ini disebut working elements.

c.       Waktu urut-urutan dari bagian-bagian kerja tadi.

3.      Penggerak, kebanyakan tenaga penggerak utama dari kompresor udara

adalah motor listrik, baik sistem satu phasa (single phase) atau tiga phasa (three

phases). Ada kalanya juga digerakkan oleh motor bakar seperti motor diesel dan

motor bensin. Kompresor non stasioner akan lebih baik dan lebih menguntungkan

apabila memakai penggerak utama dari jenis motor bakar terutama motor diesel.

4.      Pengaturan, agar supaya sesuai antara penghantaran volume dari suatu

kompresor dengan perubahan atau fluktuasi volume pemakaian, sangat perlu untuk

pengaturan kompresor.  Terdapat bermacam-macam je4nis pengaturan yang

tersedia untuk tujuan ini. Pedoman yang dipakai untuk pengaturan ini adalah

penghantaran volume yang diatur antara penyesuaian harga batas dari tekanan

maksimum dan minimum.

Perbedaan dari jenis-jenis pengaturan meliputi:

a.       Pengaturan tanpa beban, yaitu:

1.      Pengaturan pembuangan (exhaust regulation)

2.      Pengaturan penutup (shut-off regulation)

3.      Pengaturan pemegang katup (grip-arm regulation)

b.      Pengaturan kecepatan rendah, yaitu:

1.      Pengaturan kecepatan (speed regulation)

2.      Pengaturan hambatan penghisapan (suction throttle regulation)

c.       Pengaturan secara hidup-mati (on-off regulation).

5.      Pendinginan, ketika terjadi pemampatan udara dalam kompresor akan

timbul panas yang bersifat merugikan, dengan demikian panas itu seharusnya

dihilangkan atau paling tidak dikurangi. Sirip-sirip pendinginan pada kompresor

yang lebih kecil membuat panas yang timbul dipindahkan secara radiasi. Pada

kompresor besar biasanya dilengkapi dengan penambahan kipas angin sebagai

penyerap panas. Jika jaringan kompresor dengan tenaga penggerak melebihi 30

KW pendinginan udara jauh mendekati cukup, kemudian dilengkapi dengan

sirkulasi air pendingin atau pendinginan dengan air dingin.

6.      Tempat pemasangan, kompresor harus dipasang di ruangan yang dapat

memberikan peredam suara, harus memberi ventilasi yang cukup. Udara yang

terhisap oleh kompresor harus bebas dari debu dan kotoran serta kelembaban udara

sekecil mungkin.

7.      Penampung udara bertekanan (compressed air reciever), berfungsi

untuk menstabilkan pemakaian angin. Penampung udara yang dipakai adalah

bentuk tangki karena mempunyai sifat dapat memperhalus fluktuasi tekanan. Luas

permukaan yang besar dari suatu penampung akan mendinginkan udara dalam

tangki.