BAB I PENDAHULUAN Dalam kehidupan sehari-hari sering kita jumpai alat yang disebut pompa dan kompresor. Pompa (pump) menurut definisi rekayasa mekanika adalah sebuah alat mekanika yang digunakan untuk mengalirkan cairan. Hal ini dilakukan dengan cara menaikkan tekanan sehingga sistem fluida cair itu mempunyai tekanan yang tinggi di sisi hisap pompa, dan tekanan yang rendah di sisi keluar pompa. Hal ini terjadi karena fluida mengalir dari tekanan tinggi ke tekanan rendah. Pompa digunakan untuk mengalirkan fluida dalam bentuk cairan, tidak untuk gas. Meskipun gas juga merupakan fluida, namun fluida gas dan fluida cairan mempunyai dua karakter yang berbeda. Salah satunya adalah reaksi mereka terhadap tekanan. Cairan adalah fluida inkompresibel (tidak dapat ditekan/ tidak berubah volumenya jika mendapat tekanan) sementara gas adalah fluida kompresibel (dapat di tekan). Pada penjelasan di atas, pompa digunakan hanya untuk fluida cair karena sifat dari fluida cair tersebut sehingga pompa tidak digunakan untuk mengalirkan fluida kompresibel. Untuk mengalirkan fluida kompresibel, ada ‘istilah’ atau alat lain yang digunakan yaitu kompresor. 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
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BAB I
PENDAHULUAN
Dalam kehidupan sehari-hari sering kita jumpai alat yang disebut pompa dan
kompresor. Pompa (pump) menurut definisi rekayasa mekanika adalah sebuah alat
mekanika yang digunakan untuk mengalirkan cairan. Hal ini dilakukan dengan cara
menaikkan tekanan sehingga sistem fluida cair itu mempunyai tekanan yang tinggi di sisi
hisap pompa, dan tekanan yang rendah di sisi keluar pompa. Hal ini terjadi karena fluida
mengalir dari tekanan tinggi ke tekanan rendah.
Pompa digunakan untuk mengalirkan fluida dalam bentuk cairan, tidak untuk gas.
Meskipun gas juga merupakan fluida, namun fluida gas dan fluida cairan mempunyai dua
karakter yang berbeda. Salah satunya adalah reaksi mereka terhadap tekanan. Cairan
adalah fluida inkompresibel (tidak dapat ditekan/ tidak berubah volumenya jika mendapat
tekanan) sementara gas adalah fluida kompresibel (dapat di tekan).
Pada penjelasan di atas, pompa digunakan hanya untuk fluida cair karena sifat
dari fluida cair tersebut sehingga pompa tidak digunakan untuk mengalirkan fluida
kompresibel. Untuk mengalirkan fluida kompresibel, ada ‘istilah’ atau alat lain yang
digunakan yaitu kompresor.
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.
Secara prinsip, kedua benda ini sama. Masing-masing terdiri dari motor
penggerak dan juga bagian untuk meningkatkan tekanan di sisi hisap dan merendahkan
tekanan di sisi keluar. Tapi keduanya tidak sama pada segi aplikasi karena cara
peningkatan tekanan tersebut dilakukan dengan dua cara yang berbeda. Namun kedua alat
ini yaitu pompa dan kompresor tidak dapat saling dipertukarkan fungsinya, kompresor
tidak dapat digunakan untuk mengalirkan cairan dan pompa tidak dapat digunakan untuk
mengalirkan gas.
BAB II
POMPA DAN KOMPRESOR
2.1 PENGERTIAN POMPA
Pompa adalah jenis mesin fluida yang digunakan untuk memindahkan fluida melalui pipa dari satu tempat ke tempat lain. Dalam menjalankan fungsinya tersebut, pompa mengubah energi gerak poros untuk nggerakkan sudu-sudu menjadi energi tekanan pada fluida.
Sistem pemompaan bertanggung jawab terhadap hampir 20% kebutuhan energi
listrik dunia dan penggunaan energi dalam operasi industri tertentu berkisar antara 25-
50%. Pompa memiliki dua kegunaan utama, yaitu:
1. Memindahkan cairan dari satu tempat ke tempat lainnya (misalnya air dari
aquifer bawah tanah ke tangki penyimpan air).
2. Mensirkulasikan cairan (misalnya air pendingin atau pelumas yang melewati
mesin-mesin dan peralatan).
Komponen utama sistem pemompaan secara umum adalah sebagai berikut:
1. Pompa.
2. Mesin penggerak: motor listrik, mesin diesel atau sistem udara tekan.
3. Piping (pemipaan), digunakan sebagai tempat mengalirnya fluida.
4. Valve (kerangan), digunakan untuk mengendalikan laju alir dalam sistem.
5. Fitting (sambungan), pengendalian dan instrumentasi lainnya.
6. Peralatan pengguna akhir, yang memiliki berbagai persyaratan (misalnya tekanan, aliran) yang menentukan komponen dan susunan sistim pemompaan.
2.2 Fungsi Pompa
Pompa berfungsi untuk mengalirkan zat fluida dari suatu tempat ke tempat yang lain
melalui system perpipaan, biasanya system operasi pompa menggunakan suatu
mekanisme gerak.
Karakteristik Sistem Pompa
A. TAHANAN SISTEM: HEAD
Tekanan diperlukan untuk memompa cairan melewati sistim pada laju
tertentu. Tekanan ini harus cukup tinggi untuk mengatasi tahanan sistim, yang
juga disebut “head”. Head total merupakan jumlah dari head statik dan head
gesekan/ friksi:
a) Head statik
Head statik merupakan perbedaan tinggi antara sumber dan tujuan dari cairan
yang dipompakan.
Head statik pada tekanan tertentu tergantung pada berat cairan dan dapat dihitung
dengan persamaan perikut:
b) Head gesekan/ friksi (hf)
Ini merupakan kehilangan yang diperlukan untuk mengatasi tahanan untuk
mengalir dalam pipa dan sambungan-sambungan. Head ini tergantung pada
ukuran, kondisi dan jenis pipa, jumlah dan jenis sambungan, debit aliran, dan sifat
dari cairan.
B. NPSH (Net Positive Suction Head)
The Hydraulic Institute mendefinisikan NPSH sebagai besar relatif head suction
total disisi hisap pada level referensi pompa terhadap tekanan uap cairan yang
dipompakan dan dinyatakan dalam feet absolut. Secara sederhana dapat dinyatakan
sebagai analisis kondisi energi pada sisi hisap (suction) pompa untuk menentukan titik
tekanan terendah dimana cairan akan mulai menguap di dalam pompa.
NPSH adalah ukuran dari head suction terendah dari pompa yang masih
memungkinkan bagi cairan untuk tidak mendidih dan menguap. NPSH required adalah
NPSH yang dimiliki oleh pompa yang datanya disediakan oleh produsen pembuat pompa.
NPSH required dihasilkan dari serangkaian pengujian yang dilakukan oleh produsen
pompa.
NPSHA adalah NPSH dari sistem dimana pompa akan dipasang dan
dioperasikan. Harganya ditentukan oleh head suction atau lift suction, head friksi, dan
seterusnya. NPSHA merupakan selisih antara head cairan saat berada disisi hisap pompa
dengan tekanan uapnya yang dinyatakan dalam satuan feet absolut.
NPSHA = Tekanan atmosfir (dikonversikan ke head) + head suction static (hs) +
head pressure – tekanan uap cairan – head friksi
Pada prakteknya, persamaan di atas disesuaikan dengan kondisi sistem dimana pompa
akan dipasang dan dioperasikan.
Gambar 7.
Gambar 8.
Hal hal yang mempengaruhi nilai NPSHA:
Temperatur zat cair berbanding terbalik dengan NPSHA
Vapor Pressure zat cair berbanding terbalik dengan NPSHA
Tekanan permukaan (hp) pada tangki hisap berbanding lurus dengan NPSHA
Agar pompa dapat dioperasikan maka NPSHA sistem harus lebih besar dari
NPSHR pompa. Hydraulic Institute Standard (ANSI/HI 9.6.1) menyarankan NPSH
Available 1,2 hingga 2,5 kali NPSH Required.
Head Hisapan Positif Netto Tersedia/ Net Positive Suction Head Available
(NPSHA) menandakan jumlah hisapan pompa yang melebihi tekanan uap cairan, dan
merupakan karakteristik rancangan sistem. NPSH yang diperlukan (NPSHR) adalah
hisapan pompa yang diperlukan untuk menghindari kavitasi, dan merupakan karakteristik
rancangan pompa.
C. VAPOUR PRESSURE
Ketika fluida cair menyerap panas yang cukup, gelembung uap akan terbentuk
dan terlepas dari permukaan fluida cair, phenomena ini disebut penguapan. Uap akan
mengeluarkan energi sebelum terlepas dari permukaan fluida cair. Vapour pressure
adalah tekanan yang dihasilkan uap yang terjebak didalam atau diatas fluida cair
tersebut.
Besar nilai vapour sebuah fluida didapat dengan cara mengukur tekanan yang
dihasilkan oleh uap didalam container tertutup. Pada suhu kamar, gasoline memiliki niali
vapour pressure yang lebih tinggi dibandingkan dengan air. Oleh karenanya, gasoline
akan menguap terlebih dahulu sebelum air. Jika tekanan diterapkan diatas fluida cair baik
oleh sebuah gas atau uap, maka tekanan pada permukaan fluida cair tersebut akan mampu
mencegah terlepas atau terbentuknya uap air dari fluida tersebut.
Gambar 9. Liquid (Vapour Pressure)
Untuk menjaga agar fluida cair pada pompa tidak mengalami proses penguapan,
maka suction pressure absolute harus jauh lebih besar dibandingkan dengan nilai vapour
pressure dari fluida cair tersebut pada suhu itu.
D. CAVITATIONS (KAVITASI)
Kavitasi adalah phenomena terbentuknya dan pecahnya gelembung – gelembung
uap pada fluida cair. Kavitasi terjadi ketika pompa beroprasi mendekati nilai minimum
NPSH nya. Ketika kavitasi terjadi, beberapa bagian dari fluida cair akan berubah phasa
menjadi uap, jika ini terjadi pada suction line, gelembung uap tersebut akan terbawa
masuk kedalam impeller. Didaerah yang bertekanan tinggi disekitar rumah pompa,
gelembung – gelembung tersebut akan pecah kembali karena tekanan didaerah tersebut
dari nilai vapour pressurenya. Pecahnya gelembung uap ini akan menimbulkan
ketidakberaturan pada pergerakan fluida cair sehingga menghasilkan gaya yang mampu
melepaskan partikel – partikel metal pada permukaan yang dilaluinya. Pecahnya
gelembung uap dengan gaya yang begitu besar ini menghasilkan suara keras didalam
pompa, yang bisa menjadi indicator terjadinya kavitasi.
Kavitasi atau penguapan adalah pembentukan gelembung dibagian dalam pompa.
Hal ini dapat terjadi manakala tekanan statik fluida setempat menjadi lebih rendah dari
tekanan uap cairan (pada suhu sebenarnya). Kemungkinan penyebabnya adalah jika fluida
semakin cepat dalam kran pengendali atau disekitar impeller pompa.
Penguapan itu sendiri tidak menyebabkan kerusakan. Walau demikian, bila
kecepatan berkurang dan tekanan bertambah, uap akan menguap dan jatuh. Hal ini
memiliki tiga pengaruh yang tidak dikehendaki:
Erosi permukaan baling-baling, terutama jika memompa cairan berbasis air.
Meningkatnya kebisingan dan getaran, mengakibatkan umur seal
(penyumbat) dan bearing menjadi lebih pendek
Menyumbat sebagian lintasan impeler, yang menurunkan kinerja pompa dan
dalam kasus yang ekstrim dapat menyebabkan kehilangan head total.
Gambar 10. Kerusakan Impeller Akibat Kavitasi
Untuk menghindari kavitasi dapat dilakukan dengan cara-cara berikut :
NPSHA instalasi diperbesar dengan cara sebagai berikut :
Mengurangi Head Suction Lift, bila memungkinkan pompa dipasang
submersible
Memperpendek saluran pipa hisap
Memperbesar diameter pipa hisap
Memperkecil kapasitas atau menurunkan kecepatan putar
Dipilih pompa yang NPSHR nya lebih kecil
Menurut prinsip perubahan bentuk energi yang terjadi, pompa dibedakan menjadi :
1. Positive Displacement Pump
Disebut juga dengan pompa aksi positif. Energi mekanik dari putaran poros pompa dirubah menjadi energi tekanan untuk memompakan fluida. Pada pompa jenis ini dihasilkan head yang tinggi tetapi kapasitas yang dihasilkan rendah. Yang termasuk enis pompa ini adalah :
a) Pomparotary
Sebagai ganti pelewatan cairan pompa sentrifugal, pompa rotari akan merangkap cairan, mendorongnya melalui rumah pompa yang tertutup. Hampir sama dengan piston pompa torak akan tetapi tidak seperti pompa torak (piston), pompa rotari mengeluarkan cairan dengan aliran yang lancar (smooth).
Macam-macam pompa rotary :
Pomparoda gigi luar
Pompa ini merupakan jenis pompa rotari yang paling sederhana. Apabila gerigi roda gigi berpisah pada sisi hisap, cairan akan mengisi ruangan yang ada diantara gerigi tersebut. Kemudian cairan ini akan dibawa berkeliling dan ditekan keluar apabila giginya bersatu lagi
Gambar 1 : Pompa roda gigi luar
Pomparoda gigi dalam
Jenis ini mempunyai rotor yang mempunyai gerigi dalam yang berpasangan dengan roda gigi kecil dengan penggigian luar yang bebas (idler). Sebuah sekat yang berbentuk bulan sabit dapat digunakan untuk mencegah cairan kembali ke sisi hisap pompa.
Gambar 2 : Lobe pump
Pompacuping (lobe pump)
Pompa cuping ini mirip dengan pompa jenis roda gigi dalam hal aksinya dan mempunyai 2 rotor atau lebih dengan 2,3,4 cuping atau lebih pada masing-masing rotor. Putaran rotor tadi diserempakkan oleh roda gigi luarnya.
Gambar 3 : Lobe pump
Pompasekrup (screw pump)
Pompa ini mempunyai 1,2 atau 3 sekrup yang berputar di dalam rumah pompa yang diam. Pompa sekrup tunggal mempunyai rotor spiral yang erputar di dalam sebuah stator atau lapisan heliks dalam (internal helix stator). Pompa 2 sekrup atau 3 sekrup masing-masing mempunyai satu atau dua sekrup bebas (idler).
Gambar 4 : Three-scrow pump
Pompa baling geser (vane Pump)
Pompa ini menggunakan baling-baling yang dipertahankan tetap menekan lubang rumah pompa oleh gaya sentrifugal bila rotor diputar. Cairan yang terjebak diantara 2 baling dibawa berputar dan dipaksa keluar dari sisi buang pompa.
Gambar 5 : Vane pump
b) Pompa Torak (Piston)
Pompa torak mengeluarkan cairan dalam jumlah yang terbatas selama pergerakan piston sepanjang langkahnya. Volume cairan yang dipindahkan selama 1 langkah piston akan sama dengan perkalian luas piston dengan panjang langkah. Macam-macam pompa torak :
Menurut cara kerja
Pompatorak kerja tunggal
Gambar6 : Pompa kerja tunggal
Pompatorak kerja ganda
Gambar 7 : Pompa kerja ganda
• Menurut jumlah silinder :
Pompatorak silinder tunggal
Gambar 8 : Pompa torak silinder tungga
Pompa torak silinder ganda
Gambar 9 : Pompa torak silinder ganda
a. Swashplate pumpb. Bent – axis pump
2. Dynamic Pump /Sentrifugal Pump
Merupakan suatu pompa yang memiliki elemen utama sebuah motor dengan sudu impeler berputar dengan kecepatan tinggi. Fluida masuk dipercepat oleh impeler yang menaikkan kecepatan fluida maupun tekanannya dan melemparkan keluar volut. Prosesnya yaitu : Antara sudu impeller dan fluida Energi mekanis alat penggerak diubah menjadi
nergi kinetik fluida.
Pada Volut Fluida diarahkan kepipa tekan (buang), sebagian energi kinetik fluida diubah menjadi energi tekan.
Yang tergolong jenis pompa ini adalah :
a. Pompa radial.
Fluida diisap pompa melalui sisi isap adalah akibat berputarnya impeler yang menghasilkan tekanan vakum pada sisi isap. Selanjutnya fluida yang telah terisap terlempar keluar impeler akibat gaya sentrifugal yang dimiliki oleh fluida itu sendiri. Dan selanjutnya ditampung oleh casing (rumah pompa) sebelum dibuang kesisi buang. Dalam hal ini ditinjau dari perubahan energi yang terjadi, yaitu : energi mekanis poros pompa diteruskan kesudu-sudu impeler, kemudian sudu tersebut memberikan gaya kinetik pada fluida.
Akibat gaya sentrifugal yang besar, fluida terlempar keluar mengisi rumah pompa dan didalam rumah pompa inilah energi kinetik fluida sebagian besar diubah menjadi energi tekan. Arah fluida masuk kedalam pompa sentrifugal dalam arah aksial dan keluar pompa dalam arah radial. Pompa sentrifugal biasanya diproduksi untuk memenuhi kebutuhan head medium sampai tinggi dengan kapasitas aliran yang medium. Dalam aplikasinya pompa sentrifugal banyak digunakan untuk kebutuhan proses pengisian ketel dan pompa-pompa rumah tangga.
Gambar 10 : Pompa Sentrifugal
b. Pompa Aksial (Propeller)Berputarnya impeler akan menghisap fluida yang dipompa dan menekannya kesisi tekan dalam arah aksial karena tolakan impeler. Pompa aksial biasanya diproduksi untuk memenuhi kebutuhan head rendah dengan apasitas aliran yang besar. Dalam aplikasinya pompa aksial banyak digunakan untuk keperluan pengairan.
Gambar 11 : Pompa aksial
c. PompaMixed Flow (Aliran campur)Head yang dihasilkan pada pompa jenis ini sebagian adalah disebabkan oleh gaya sentrifugal dan sebagian lagi oleh tolakan impeler. Aliran buangnya sebagian radial dan sebagian lagi aksial, inilah sebabnya jenis pompa ini disebut pompa aliran campur.
Aplikasi Pompa
Pompa telah banyak digunakan orang sejak lama, mulai dari unit terkecil di rumah tangga sampai industri-industri besar. Penggunaan pompa yang semakin luas dari waktu ke waktu menyebabkan perkembangan pompa sangat pesat. Pada era sekarang ini berbagai macam bentuk pompa dengan berbagai keunggulannya telah banyak ditawarkan oleh perusahaan-perusahaan produsen pompa. Sering kali suatu perusahaan membuat pompa tertentu yang hanya digunakan untuk aplikasi khusus. Mengingat banyaknya jenis pompa di pasaran, maka kejelian dalam memilih pompa menjadi syarat utama agar diperoleh kerja pompa yang optimum sesuai dengan sistem yang dilayani.
Dalam rumah tangga pompa banyak digunakan untuk memompa air dari sumur untuk digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Dalam bidang pertanian pompa banyak digunakan dalam sisten irigasi untuk mengairi sawah-sawah. Dalam penyediaan air minum untuk masyarakat, pompa digunakan untuk mendistribusikan air minum dari PDAM ke rumah-rumah penduduk.
Dalam Indusrti kimia, seperti kita ketahui banyak sekali jenis zat cair baik kental maupun encer ( viskositas ), sifat korosif sehingga kita harus tahu pemilihan pompa secara tepat.
Dalam industri minyak, pompa tidak hanya digunakan pada pengilangan tetapi juga digunakan pada penyaluran minyak ke pusat-pusat distribusi. Pada pusat pelayanan tenaga khususnya PLTU pompa digunakan sebagai pengisi air ketel (boiler feed pump). Selain itu juga digunakan untuk memompa kondensat (air yang diembunkan di dalam kondensor) ke pompa pengisi ketel (boiler feed pump) dan untuk mengalirkan air dingin ke kondensor. Pada gedung-gedung, pompa digunakan untuk mengalirkan air pendingin ke ruangan-ruangan dalam sistem AC sentral.
Pada industri makanan secara umum, kebersihan dalam proses produksi merupakan kebutuhan utama untuk mempertahankan kualitas produk. Oleh karena itu pompa-pompa yang dipakai dalam industri makanan harus tahan karat tanpa ada kebocoran minyak pelumas ke dalam makanan. Proses pembersihannya juga harus dibuat semudah mungkin. Dalam industri makanan banyak digunakan pompa saniter
yang telah memenuhi syarat-syarat kebersihan dan kesehatan. Pompa ini digunakan untuk mengalirkan bahan-bahan mentah cair (belum mengalami proses produksi) dan juga produk-produk makanan cair .
2.2 PENGERTIAN KOMPRESOR
Kompresor merupakan mesin untuk menaikkan tekanan udara dengan cara
memampatkan gas atau udara yang kerjanya didapat dari poros. Kompresor biasanya
bekerja dengan menghisap udara atmosfir. Jika kompresor bekerja pada tekanan yang
lebih tinggi dari tekanan atmosfir maka kompresor disebut sebagai penguat (booster), dan
jika kompresor bekerja dibawah tekanan atmosfir maka disebut pompa vakum.
Gas mempunyai kemampuan besar untuk menyimpan energi persatuan volume
dengan menaikkan tekanannya, namun ada hal-hal yang harus diperhatikan yaitu :
kenaikan temperatur pada pemampatan, pendinginan pada pemuaian, dan kebocoran yang
mudah terjadi.
2.3 KLASIFIKASI KOMPRESOR
Secara garis besar kompresor dapat diklasifikasikan menjadi dua bagian, yaitu Positive
Displacement compressor dan Dynamic compressor (Turbo). Positive Displacement
compressor, terdiri atas Reciprocating dan Rotary. Sedangkan Dynamic compressor
(turbo) terdiri atas Centrifugal, axial dan ejector, secara lengkap dapat dilihat dari
klasifikasi di bawah ini:
Gambar 1. Diagram Pembagian Klasifikasi Kompresor
Berikut penjelasan beberapa jenis kompresor.
Kompresor adalah alat untuk memampatkan udara. Berikut adalah tipe –tipe kompresor
yang akan kita bahas berikut ini.
1. Kompresor Reciprocating
2. Kompresor Sentrifugal
3. Kompresor Helical Screw
4. Kompresor Aksial
Kompresor reciprocating
Gambar 2. Kompresor Udara Reciprocating
Kompresor reciprocating adalah kompresor yang cara memampatkan dengan gerakan
bolak balik (reciprocating) piston yang diatur oleh check valve sehingga menghasilkan
udara yang bertekanan tinggi. Gambar 2 adalah gambar kompresor reciprocating dengan
dua stage, dua silinder pada stage pertama dan satu silinder untuk stage yang ke 2.
Kelebihan Kompressor Reciprocating :
1. Tekanan uang dapat dihasilkan sangat tinggi
2. Konstruksi lebih kompak
3. Kecil kemungkinannya terjadi kebocoran refrigeran
Kekurangan Kompresor Reciprocating :
1. Spare part lebih sering aus karena gerakan bolak balik piston
2. Cenderung cepat panas dalam pengoperasiannya
3. Tidak tahan pada pengoperasian yang terus menerus
4. Memerlukan pondasi yang lebih kokoh
Kompresor piston/torak (Reciprocating)
1) Kompresor piston kerja tunggal
Kopresor piston kerja tunggal adalah kompresor yang memanfaatkan perpindahan piston,
kompresor jenis ini menggunakan piston yang didorong oleh poros engkol (crankshaft)
untuk memampatkan udara/ gas. Udara akan masuk ke silinder kompresi ketika piston
bergerak pada posisi awal dan udara akan keluar saat piston/torak bergerak pada posisi
akhir/depan.
2) Kompresor piston kerja ganda
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.Kompresor
Sentrifugal
Kompresor yang memanfaatkan gaya sentrifugal dari fluida secara radial sehingga
menghasilkan tekanan yang tinggi pada sisi discharge. Terdapat komponen yang disebut
sebagai impeller yang merupakan komponen utama dalam membuat gaya sentrifugal
pada fluida. Bentuk dari impeller mempengaruhi kapasitas dari kompresor itu sendiri.
3) Kompresor diafragma
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 difragma.
Kompresor putar (Rotary)
1) Kompresor screw (Rotary screw compressor)
Kompresor screw merupakan jenis kompresor dengan mekanisme putar perpindahan
positif, yang umumnya digunakan untuk mengganti kompresor piston, bila diperlukan
udara bertekanan tinggi dengan volume yang lebih besar.
2) Lobe
3) Vane
4) Liquid Ring
5) Scroll
2. Kompresor dinamis
Kompresor dinamis dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu kompresor sentrifugal dan
kompresor aksial.
• Kompresor sentrifugal
Kompresor sentrifugal merupakan kompresor yang memanfaatkan gaya sentrifugal yang
dihasilkan oleh impeller untuk mempercepat aliran fluida udara (gaya kinetik), yang
kemudian diubah menjadi peningkatan potensi tekanan (menjadi gaya tekan) dengan
memperlambat aliran melalui diffuser.
Gambar 3. Kompresor sentrifugal single stage
Bentuk impeller pada peralatan rumah tangga dengan kapasitas yang kecil seperti vacuum
cleaner biasanya berbentuk lurus. Sedangkan untuk keperluan industri dengan kapasitas
yang besar menggunakan bentuk impeller yang lebih melengkung sesuai dengan desain
dan kecepatan serta tekanan yang akan dihasilkan. Impeller melengkung didesain agar
meningkatkan efisiensi dari kompressor.
Kelebihan kompresor sentrifugal adalah sebagai berikut :
1. Cocok untuk operasional yang kontinyu
2. Lebih dingin dibandingkan dengan kompresor reciprocating
3. Kapasitas lebih banyak dari pada kompresor helical screw
Kekurangan dari kompresor sentrifugal adalah :
5. Jika dibandingkan dengan kompresor reciprocating tekanan yang dihasilkan
lebih kecil
6. Banyak peluang untuk terjadinya kebocoran
7. Berpeluang untuk terjadi tekanan balik jika terdiri dari banyak stage
Kompresor aksial
Kompresor aksial adalah kompresor yang berputar dinamis yang menggunakan
serangkaian kipas airfoil untuk semakin menekan aliran fluida. Aliran 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.
Kompresor Helical-Screw
Kompresor jenis ini dapat menghasilkan tekanan yang cukup tinggi tetapi dengan
kapasitas yang relatif kecil.
Termasuk dalam klasifikasi kompresor dengan positive displacement. Udara ditekan
menuju discharge dengan menggunakan sepasang screw dan menghasilkan udara dengan
tekanan yang tinggi.
Kelebihan dari kompresor jenis ini adalah :
1. Dapat menghasilkan tekanan yang tinggi
2. Kurang dalam tingkat kebisingannya
3. Kurang dalam kandungan airnya
Kekurangan jenis kompresor ini adalah :
1. Gear cepat aus
2. Memerlukan perhatian lebih dalam sistem pelumasan screwnya
3. Relatif lebih panas
Kompresor aksial
Kompresor ini merupakan kompresor dengan debit udara yang yang paling besar.
Pesawat terbang jenis turbojet menggunakan kompresor jenis ini dalam memampatkan
udara menuju ruang bakar.
Gambar 6. Kompresor aksial pada turboje
Gambar 7. Ekshaust Fan
Ekshaust Fan juga termasuk jenis kompresor aksial. Kelebihan jenis kompresor aksial
adalah sebagai berikut :
1. Menghasilkan debit yang besar
2. Bentuknya sangat cocok untuk keperluan mesin jenis turbojet
Kekurangannya adalah tekanan yang dihasilkan relatif rendah.
2.4 PENGGERAK KOMPRESOR
Penggerak kompresor berfungsi untuk memutar kompresor, sehingga kompresor
dapat bekerja secara optimal. Penggerak kompresor yang sering digunakan biasanya
berupa motor listrik dan motor bakar. 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 apabila 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).
2.5 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.
15. Pengatur Kapasitas
Volume udara yang dihasilkan kompresor harus sesuai dengan kebutuhan. Jika
kompresor terus bekerja maka tekanan dan volume udara akan terus meningkat melebihi
kebutuhan dan berbahaya terhadap peralatan. Untuk mengatur batas volume dan tekanan
yangdihasilkan kompresor digunakan alat yang biasa disebut pembebas beban (unloader).
Pembebas beban dapat digolongkan menurut asas kerjanya, yaitu : pembebas beban katup