Makalah Transportasi Fluida Dan Padatan
Makalah Transportasi Fluida Dan Padatan
Makalah Transportasi Fluida Dan Padatan
TUGAS MAKALAH
KOMPRESOR
Disusun Oleh
Puji dan syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
memberikan taufik dan hidayah-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan
penyusunan makalah ini.
Penulis
2
DAFTAR ISI
Kata Pengantar.................................................................................................... ii
Daftar Isi.............................................................................................................. iii
BAB I PENDAHULUAN................................................................................... 4
1.1 Latar Belakang........................................................................................ 4
1.2 Rumusan Masalah................................................................................... 4
1.3 Tujuan...................................................................................................... 4
BAB II STUDI PUSTAKA................................................................................. 5
2.1 Pengertian Kompresor............................................................................. 5
2.2 Fungsi Kompresor................................................................................... 5
2.3 Macam-Macam Kompresor..................................................................... 6
2.3.1 Kompresor Dinamik...................................................................... 6
2.3.2 Kompresor Perpindahan positif (possitive displacement)............. 10
2.4 Komponen Utama Kompresor................................................................ 15
2.5 Prinsip Kerja Kompresor......................................................................... 18
2.6 Perawatan Kompresor............................................................................. 20
BAB III KESIMPULAN..................................................................................... 22
3.1 Kesimpulan.............................................................................................. 22
Daftar Pustaka..................................................................................................... 23
3
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam kehidupan modern seperti sekarang ini kompressor mempunyai
penggunaan yang sangat luas di segala bidang kegiatan seperti industri,
pertanian, rumah tangga dan lainnya. Bahkan untuk perawatan dan
pembersihan peralatan-peralatan dan komponen-komponen mesin yang
berdebu dan kotor dibersihkan dengan menyemprotkan udara dari kompresor.
Jenis dan ukurannya beragam sesuai dengan pemakaiannya. Dapat dimengerti
bahwa untuk menangani mesin-mesin ini diperlukan pengetahuan yang
memadai dan agak terperinci terutama dalam cara pemilihan, pemasangan,
pemakaian dan pemeliharaannya.
Oleh karena itu penulis mencoba merangkumkan hasil perolehan data
pada dalam bentuk makalah.
1.3 Tujuan
Tujuan dari penulisan makalah ini adalah memberikan informasi
kepada pembaca tentang pengetahuan dasar kompresor, komponen-komponen
utama kompresor, jenis-jenis kompresor, serta memahami prinsip kerja
kompresor.
4
BAB II
STUDI PUSTAKA
2.1 Pengertian Kompresor
Kompresor adalah suatu mesin fluida yang berfungsi untuk merubah
energi kinetik menjadi energi tekan dengan prinsip kerjanya memindahkan
fluida kompresibel dari tekanan rendah ke tekanan lebih tinggi untuk
menghasilkan udara bertekanan dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu :
Menurunkan volume ruang tertutup.
Memberikan tambahan energi dengan sudu-sudu putar ke fluida.
Kompresor juga merupakan pesawat konversi energi yang
memampatkan udara atau gas sehingga dapat menghasilkan udara atau gas
yang bertekanan yang dapat dipergunakan untuk udara servis maupun udara
instrument. Kompresor udara biasanya menghisap udara dari atmosfer dan
memampatkannya, kemudian dialirkan melalui suatu aliran sampai ke tempat
pemakaian atau dapat juga disimpan di dalam tabung penampung yang
kemudian disalurkan ke unit-unit yang membutuhkan udara mampat.
Namun ada juga kompresor yang menghisap udara atau gas yang
bertekanan lebih tinggi dari tekanan udar atmosfer, dalam hal ini kompresor
bekerja sebagai penguat (booster). Sebaliknya ada kompresor yang
menghisap udara yang memiliki tekanan yang lebih rendah dari tekanan
atmosfer, dalam hal ini disebut sebagai pompa vakum.
5
Kompresor seperti ini bisa ditemukan pada industri kimia atau yang
berhubungan dengan itu. Kompresor juga 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 pengiri udara untuk sumber tenaga.
1. Kompresor Sentrifugal
6
Cara kerja
Gambar
2.3.1
Bagian- bagian kompresor sentrifugal
1.Casing
Casing merupakan bagian paling luar kompresor yang berfungsi:
- Sebagai pelindung terhadap pengaruh mekanik dari luar.
- Sebagai pelindung dan penumpu/pendukung dari bagianbagian
yang bergerak.
- Sebagai tempat kedudukan nozel suction dan discharge serta
bagian diam lainnya.
Berikut contoh gambar dari tipe radial split barrel dengan bentuk
selongsong dan ditutup bagian depan-belakang (rear-front
cover).
7
2. Eye Seal
Eye seal ditempatkan di sekeliling bagian luar eye impeller dan
di tumpu oleh inlet wall. Eye seal selalu berbentuk satu set ring
logam yang mengelilingi wearing ring impeller (lihat gambar 4).
Berfungsi untuk mencegah aliran balik dari gas yang keluar dari
discharge impeller (tekanan tinggi) kembali masuk ke sisi
suction (tekanan rendah).
3. Labirinth Seal
4. Diafragma
Diafram adalah komponen bagian dalam kompresor yang
berfungsi sebagai penyekat antar stage dan tempat kedudukan
eye seal maupun inter stage seal.
5. Impeller
Impeller berfungsi untuk menaikan kecepatan gas dengan cara
berputar, sehingga menimbulkan gaya. Hal ini menyebabkan gas
masuk/mengalir dari inlet tip (eye impeller) ke discharge tip.
Karena adanya perubahan jari-jari dari sumbu putar antara tip
8
sudu masuk dengan tip sudu keluar maka terjadi kenaikan energi
kecepatan.
6. Bantalan (Bearing)
Thrust bearing
2. Kompresor Axial
Cara kerja
9
Kompresor aksial terdiri dari komponen berputar dan
stasioner. Sebuah poros drum drive pusat, dipertahankan oleh
bantalan, yang memiliki sejumlah baris airfoil annulus terpasang.
Ini merotasi antara jumlah yang sama airfoil baris stasioner
terpasang pada casing tubular stasioner. Baris bergantian antara
airfoils yang berputar (rotor) dan stasioner airfoils (stators), dengan
menanamkan rotor energi ke fluida, dan mengkonversi stators
peningkatan energi kinetik rotasi ke tekanan statis melalui difusi.
Sepasang airfoils rotasi dan stasioner disebut tahap. Pada luas
penampang antara drum rotor dan casing berkurang dalam arah
aliran untuk mempertahankan kecepatan aksial cairan yang ditekan.
10
2. Gas turbine combustors; berfungsi untuk membakar bahan bakar
sehingga menghasilkan gas yang bertekanan tinggi dan
bertemperatur tinggi
1.Reciprocating horizontal,
4. Reciprocating tandem.
11
disebut sebagai aksi ganda. Sebuah kompresor dianggap sebagai
kompresor satu tahap jika keseluruhan penekanan dilakukan
menggunakan satu silinder atau beberapa silinder yang parallel.
3. Kompresor Diafragma
12
pengeluaran yang berlebihan atau masalah desain lainnya.
Mesin dua tahap yang digunakan untuk tekanan tinggi
biasanya mempunyai suhu pengeluaran yang lebih rendah (140
to 160oC), sedangkan pada mesin satu tahap suhu lebih tinggi
(205 to 240oC). Untuk keperluan praktis sebagian besar plant
kompresor udara reciprocating di atas 100 horsepower/ Hp
merupakan unit multi tahap dimana dua atau lebih tahap
kompresor dikelompokkan secara seri.
Crankshaft
Piston dapat bergerak maju mundur di dalam silinder disebabkan karena gerakan
memutar dari crankshaft. Crankshaft berbentuk batang yang salah satu sisinya
terhubung dengan motor elektrik melalui suatu jenis rangkaian kopling atau
rangkaian puli. Rotasi pada motor menyebabkan crankshaft ikut berputar. Pada
sisi yang lainnya, crankshaft terhubung dengan connecting rod yang mampu
13
mengubah gerakan memutar menjadi gerakan maju mundur. Pada kompressor
multisilinder, jumlah connecting rod harus sama dengan jumlah silinder.
Connecting rod
Connecting rod adalah penghubung antara crankshaft dengan piston. Pada salah
satu sisinya, connecting rod terhubung dengan piston melalui wrist pin dan di sisi
yang lain terhubung dengan crankshaft melalui suatu lubang klop. Connecting rod
biasanya terbuat dari baja karbon buatan.
Piston
Piston bergerak maju mundur di dalam silinder. Inilah yang dinamakan gerakan
torak pada kompresor. Pada saat bergerak, piston menghisap refrigerant dan
mengkompresikannya. Piston terbuat dari besi atau alumunium. Selama
gerakannya di dalam silinder, refrigeran tidak boleh bocor melalui lubang tempat
piston rod bergesekan dengan silinder, maka piston ditutupi dengan ring piston.
Ruang antara piston dengan silinder diisi dengan pelumas agar gerak piston lebih
baik.
Silinder
Silinder berfungsi sebagai ruang tabung tertutup yang berisi piston dan refrigeran.
Silinder harus mampu menahan tekanan yang tinggi sehingga harus terbuat dari
besi. Pada kompresor yang kecil, silinder sudah terkoneksi permanen dengan
tubuh dari kompresor sedangkan pada kompresor yang relatif besar, silinder
merupakan sauatu rangkaian yang terpisah dari tubuh kompresor sehingga ketika
silinder telah rusak mampu dengan mudah kita mengganti silinder tanpa harus
mengganti kompresor.
Pada saat tekanan rendah, refrigeran dihisap melalui suction valve dan ketika
terkompresi pada tekanan tinggi refrigerant dikeluarkan melalui discharge valve.
14
Bentuk pengoperasian suction valve adalah terbuka ketika piston bergerak ke arah
kanan dan tertutup ketika piston bergerak ke arah kiri. Sebaliknya pada discharge
valve
Kompresor rotary mempunyai rotor dalam satu tempat dengan piston dan
memberikan pengeluaran kontinyu bebas denyutan. Kompresor beroperasi pada
kecepatan tinggi dan umumnya menghasilkan hasil keluaran yang lebih tinggi
dibandingkan kompresor reciprocating. Biaya investasinya rendah, bentuknya
kompak, ringan dan mudah perawatannya, sehingga kompresor ini sangat popular
di industri. Biasanya digunakan dengan ukuran 30 sampai 200 hp atau 22 sampai
150 kW.
1. Kompresor ulir (ulir putar helical-lobe), dimana rotor putar jantan dan betina
bergerak berlawanan arah dan menangkap udara sambil mengkompresi dan
bergerak kedepan
5. Gulungan (Scroll)
15
dalam pemasangannya. Kompresor udara putar dapat dipasang pada permukaan
apapun yang dapat menyangga berat statiknya.
Kerangka (frame)
Fungsi utama adalah untuk mendukung seluruh beban dan berfungsi juga
sebagai tempat kedudukan bantalan, poros engkol, silinder dan tempat
penampungan minyak pelumas.
16
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.
Silinder (cylinder)
Berfungsi sebagai tempat kedudukan liner silinder dan water jacket
17
Liner silinder (cylinder liner)
Berfungsi sebagai lintasan gerakan piston torak saat melakukan proses
ekspansi, pemasukan, kompresi, dan pengeluaran.
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.
Water Jacket
Adalah ruangan dalam silinder untuk bersirkulasi air sebagai pendingin
Torak (piston)
Sebagai elemen yang menghandel gas/udara pada proses pemasukan
(suction), kompresi (compression) dan pengeluaran (discharge).
18
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.
Ring Oil Scraper
Berfungsi untuk mencegah kebocoran minyak pelumas pada frame
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.
19
kerja dari sebuah kompresor biasanya terbagi menjadi empat prinsip utama,
yaitu:
Staging
Selama proses kerja kompresor, suhu dari mesin kompresor
menjadi tinggi dan meningkat sesuai dengan tekanan yang terdapat dalam
kompresor tersebut. Sistim ini lebih dikenal dengan nama polytopic
compression. Jumlah tekanan yang terdapat pada kompresor juga
meningkat seiring dengan peningkatan dari suhu kompresor itu sendiri.
Kompresor mempunyai kemampuan untuk menurunkan suhu
tekanan udara dan meningkatkan efisiensi tekanan udara. Tekanan udara
yang dihasilkan oleh kompresor mampu mengendalikan suhu dari
kompresor untuk melanjutkan proses berikutnya.
Intercooling
Pengendali panas, atau yang lebih dikenal dengan intercooler
merupakan salah satu langkah penting dalam proses kompresi udara.
Intercooler mempunyai fungsi untuk mendinginkan tekanan udara yang
terdapat dalam tabung kompresor, sehingga mampu digunakan untuk
keperluan lainya.
Suhu yang dimiliki oleh tekanan udara dalam kompresor ini
biasanya lebih tinggi jika dibandingkan dengan suhu ruangan, dengan
perbedaan suhu berkisar antara 10Fahrenheit (sekitar -12Celcius)
sampai dengan 15Fahrenheit (sekitar -9Celcius).
Compressor Displacement and Volumetric Efficiency
Secara teori, kapasitas kompresor adalah sama dengan jumlah
tekanan udara yang dapat ditampung oleh tabung penyimpanan
kompresor. Kapasitas sesungguhnya dari kompresor dapat mengalami
penurunan kapasitas.
Penurunan ini dapat diakibatkan oleh penurunan tekanan pada
intake, pemanasan dini pada udara yang masuk ke kompresor, kebocoran,
dan ekspansi volume udara. Sedangkan yang dimaksud dengan
20
volumetric efficiency adalah rasio antara kapasitas kompresor dengan
compressor displacement.
Specific Energy Consumption
Yang dimaksud dengan specific energy consumption pada
kompresor adalah tenaga yang digunakan oleh kompresor untuk
melakukan kompresi udara dalam setiap unit kapasitas kompresor.
Biasanya specific energy consumption pada kompresor ini dilambangkan
dengan satuan bhp/100 cfm.
21
Hindarkan kompresor dari hujan/air maupun sinar matahari secara
langsung (letakan di tempat terlindung).
Pastikan minimal sekali dalam seminggu untuk menguras tangki dengan
angin (sebaiknya tiap hari).
BAB III
KESIMPULAN
3.1 Kesimpulan
Kompresor adalah suatu mesin fluida yang berfungsi untuk merubah energi
kinetik menjadi energi tekan dengan prinsip kerjanya memindahkan fluida
kompresibel dari tekanan rendah ke tekanan lebih tinggi. Kompresor memiliki
beberapa komponen utama seperti kerangka, poros engkol, dan lain-lain.
22
putar. Yang mana dari setiap kompresor ini mempunyai kelebihan dan
kekurangannya masing masing.
23
DAFTAR PUSTAKA
http://pappareta.wordpress.com/2011/02/16/tugas-arlif-2-kompressor/ di akses
pada tanggal 07 April 2014
24