Materi 7 Dasar Dasar Kompresi Gas Dan Klasifikasi Kompresor 1
Materi 7 Dasar Dasar Kompresi Gas Dan Klasifikasi Kompresor 1
Materi 7 Dasar Dasar Kompresi Gas Dan Klasifikasi Kompresor 1
kcal/kg˚C
Pada gas, ada dua macam panas jenis yaitu:
Panas Jenis pada Volume Tetap
Panas Jenis pada Tekanan Tetap (Cp)
(Cv)
Torak
Kelembaban
Udara Jenuh Udara
Adapun jumlah uap yang terkandung di dalam udara lembab dapat dinyatakan dengan:
1.Jumlah uap jenuh (dlm gram) yang terkandung di dalam 1 m³ udara lembab (udara yang
mengandung uap air)
2.Jumlah uap air (dlm gram) yang terkandung didalam 1 kg udara kering (udara yang tak
mengandung uap air)
3.Tekanan uap (dlm mmHg atau Pa)
Udara Tak Jenuh & Udara Lembab
Contoh:
1 m³ udara suhunya 250 ˚C terdapat 15 gram uap air. Jika dalam suhu
yang sama , 1 m³ udara maksimum mengandung 18 gram uap air,
maka tentukan berapa kelembaban mutlak dan kelembaban relatifnya?
Tekanan
Udara
Tekanan Gas Tekanan Atmosfir
Dasar yang dipakai sebagai harga nol dalam mengukur atau menyatakan
tekanan, yaitu:
1.Jika harga nol diambil = tekanan atmosfer, maka tekanan yang diukur
disebut TEKANAN LEBIH (GAGE PRESSURE)
2.Jika harga nol diambil = tekanan vakum, maka tekanan disebut TEKANAN
MUTLAK.
Hubungan anatara massa jenis dengan volume pada proses pemampatan dapat dilihat
pada persamaan berikut:
Untuk memudahkan analisis biasanya udara dianggap gas ideal pada proses-proses
termodinamika, sehingga memenuhi persamaan gas ideal berikut ini:
Teori Kompresi
Hubungan antara tekanan dan volume
P₁ V ₁ = P₂ V ₂ = tetap
Jika selama kompresi, Tgas dijaga tetap, maka pengecilan volume ½ kali akan menaikkan tekanan
menjadi 2 kali lipat, begitu seterusnya.
“Jika gas dikompresikan pada temperatur tetap, maka tekanannya akan berbanding terbalik dengan
volumenya”. Hukum Boyle
“Semua macam gas apabila dinaikkan temperaturnya sebesar 1˚C pada tekanan tetap,
akan mengalami pertambahan volume sebesar 1/273 dari volumenya pada 0 ˚C. Sebaliknya,
apabila diturunkan temperaturnya sebesar 1 ˚C, akan mengalami pengurangan volume
dengan proporsi yang sama”. Hukum Charles
Persamaan Keadaan
Proses Kompresi Gas Cara
Kompresi
Kompresi Isotermal
Kompresi Adiabatik
Kompresi Politropik
Kompresi Isotermal
Setiap gas yang mengalami proses kompresi temperaturnya naik. Hal ini disebabkan
karena adanya sebagian energi mekanik torak atau sudu yang dikenakan pada gas
diubah menjadi energi panas. Temperatur gas akan naik sebanding dengan kenaikan
tekanan. Pada proses kompresi isotermal, gas mampat dengan temperatur tinggi
didinginkan sehingga tidak ada kenaikan temperatur atau temperatur pada proses ini
dipertahankan konstan.
Apabila udara dianggap gas ideal, hubungan antara p dan v dirumuskan sebagai
berikut:
Kompresi Adiabatik
Pada proses ini panas yang dihasilkan dari kompresi gas dijaga tidak ke luar dari
silinder, artinya silinder diisolasi sempurna. Jadi panas tidak ada yang ke luar atau
masuk silinder. Proses tersebut dinamakan kompresi adiabatik. Pada kenyataannya kita
tidak dapat menemukan cara mengisolasi dengan sempurna. Jadi proses tersebut hanya
secara teoritis. Hubungan antara tekanan dan volume proses adiabatik dapat dinyatakan
dengan persamaan:
Kompresi Politropik
Proses kompresi sebenarnya secara isotermal dan adiabatis tidak dapat diaplikasikan,
seperti yang sudah dijelaskan di atas. Proses kompresi yang bekerja menggunakan
prinsip di antara proses isothermal dan adiabatis yaitu kompresi politropik. Proses
politropik dapat mewakili proses sesungguhnya dari kompresor. Hubungan antara p dan
V pada proses ini adalah sebagai berikut;
Perubahan
Temperatur
Efisiensi Volumetrik
Qth
Dimana,
ε = Vc/Vs ; volume sisa (clearance) relative
Pd = Tekanan keluar dari silinder tingkat pertama (kgf/cm²)
Ps = Tekanan isap dari silinder tingkat pertama (kgf/cm²)
n = Koefisien ekspansi gas yang tertinggal di dalam volume sisa
untuk udara = 1,2
Efisiensi Adiabatik
Dimana
ηad : Efisiensi adiabatik keseluruhan (%)
Wad : Daya adiabatik teoritis (kW)
Ws : Daya yang masuk pada poros kompresor (kW)
Besarnya daya adiabatic, dapat dihitung dengan:
Cek tabel 2.7, daya yang diperlukan untuk kompresi adiabatic teoritis
Perhitungan Daya Kompresor