Kompresor[1] Edit

8/19/2019 Kompresor[1] Edit

1/25

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kompresor secara sederhana bisa diartikan sebagai alat ntk

memaskkan dara dan ata mengirim dara dengan tekanan tinggi.

Kompresor bisa kita temkan pada alat pengngkit! kendaraan roda empat!

pendingin rangan! lemari es serta alat"alat mengengkat beban #ang

menggnakan tekanan ntk mengangkatn#a.

$ekalipn sama"sama sebagai alat ntk memaskkan dan mengisi dara

dengan tekanan tinggi! pada masing"masing peralatan #ang berbeda! cara ker%a

kompresor pn bisa berbeda pla.

$ecara mm kompresor dignakan ata ber&ngsi men#ediakan dara

dengan tekanan tinggi. Prinsip ker%a kompresor seperti ini biasa kita temkan

pada mesin otomoti&. 'ngsi keda dari kompresor adalah ntk membant

reaksi kimia dengan cara meningkatkan sistem tekanan.

Kompresor seperti ini bisa ditemkan pada indstri kimia ata #ang

berhbngan dengan it. Kompresor %ga bertgas ntk membagi"bagikan gas

dan bahan bakar cair melali instalasi pipa"pipa gas. $elain it! dalam peralatan

pengangkat berat #ang beker%a secara pnematik! kompresor dignakan dalam

&ngsin#a sebagai pengisi dara ntk smber tenaga.

$ebah kompresor apabila dilihat dari cara ker%an#a! maka akan ada da

%enis kompresor #ang masing"masing metode ker%an#a berbeda. (enis pertama

adalah kompresor dengan metode ker%a positi& displacement dan #ang keda

adalah kompresor dengan metode ker%a d#namic.

1.) *msan +asalah

1. Apa #ang dimaksd dengan reciprocating kompresor ,

). Apa sa%a macam"macam kompresor,

-. Bagaimana meraat reciprocating kompresor,


2/25

1.- /%an

1. +engetahi apa #ang dimaksd dengan reciprocating kompresor.). +engetahi berbagai macam"macam kompresor.

-. +engetahi bagaimana cara melakkan peraatan reciprocating

kompresor.

BAB II

/IN(AUAN PU$/AKA

).1 Klasi&ikasi Kompresor

$ecara garis besar kompresor dapat diklasi&ikasikan men%adi da bagian!

#ait Positive Displacement compressor ! dan Dynamic compressor 0/rbo.

Positive Displacement compressor ! terdiri dari Reciprocating dan Rotary!

sedangkan Dynamic compressor 0trbo terdiri dari Centrifugal ! axial dan

ejector ! secara lengkap dapat dilihat dari klasi&ikasi di baah ini2


3/25

).) Kompresor Positive Displacement dan Dynamic

).).1 Kompresor Positi3e Displacement

Kompresor model ini beker%a dengan cara memaskkan dara ke

dalam rang terttp! lal pada saat #ang sama 3olme rangn#a

diperkecil! dengan demikian tekanan di dalam dengan sendirin#a akan

naik.

/ekanan #ang tinggi inilah #ang dignakan ntk berbagai

keperlan sesai dengan perntkkan kompresor tadi. Kompresor model

positi& displacement ini dignakan dalam reciprocating compressor dan

rotar#.

).).) Kompresor D#namic

$ementara it pada kompresor model dinamik! 3olme rangn#a

tetap tapi dara #ang ada didalam rang tersebt diberi kecepatan.

Kemdian pada saat #ang sama kecepatan tersebt dibah men%adi

tekanan. Hal ini bisa ter%adi karena dara pada rang #ang 3olmen#a

tetap mengalami tekanan. Kompresor #ang menggnakan model dinamik

ini biasan#a pada alat trbo a4ial &lo.


4/25

).- Kompresor Reciprocating 0/orak

Kompresor reciprocating merpakan salah sat positi3e displacement

compressor dengan prinsip ker%a memampatkan dan mengelarkan dara 5 gas

secara intermitten 0berselang dari dalam silinder. Pemampatan dara 5 gas

dilakkan didalam silinder. Elemen mekanik #ang dignakan ntk

memampatkan dara 5 gas dinamakan piston 5 torak. /ekanan dara 5 gas #ang

kelar merpakan tekanan discharge #ang dihasilkan oleh kompresor

reciprocating.

Kompresor ini dikenal %ga dengan kompresor torak! karena dilengkapi

dengan torak #ang beker%a bolak"balik ata gerak resiprokal. Pemaskan dara

diatr oleh katp mask dan dihisap oleh torak #ang gerakann#a men%ahi

katp. Pada saat ter%adi pengisapan! tekanan dara di dalam silinder mengecil!

sehingga dara lar akan mask ke dalam silinder secara alami.

Pada saat gerak kompresi torak bergerak ke titik mati baah ke titik mati

atas! sehingga dara di atas torak bertekanan tinggi! selan%tn#a di maskkan

ke dalam tabng pen#impan dara. /abng pen#impanan dilengkapi dengan

katp sat arah! sehingga dara #ang ada dalam tangki tidak akan kembali ke

silinder. Proses tersebt berlangsng ters"meners hingga diperoleh tekanan

dara #ang diperlkan. 6erakan mengisap dan mengkompresi ke tabng

penampng ini berlangsng secara ters meners! pada mmn#a bila tekanan

dalam tabng telah melebihi kapasitas! maka katp pengaman akan terbka!

ata mesin penggerak akan mati secara otomatis.


5/25

).7 Kompresor /orak Da /ingkat $istem

Pendingin Udara

Kompresor dara bertingkat dignakan

ntk menghasilkan tekanan dara #ang lebih tinggi. Udara mask akan

dikompresi oleh torak pertama! kemdian didinginkan! selan%tn#a

dimaskkan dalam silinder keda ntk dikompresi oleh torak keda sampai

pada tekanan #ang diinginkan. Pemampatan 0pengompresian dara tahap

keda lebih besar! temperatre dara akan naik selama ter%adi kompresi!

sehingga perl mengalami proses pendinginan dengan memasang sistem

pendingin. +etode pendinginan #ang sering dignakan misaln#a dengan sistem

dara ata dengan s#stem air bersirklasi.


6/25

Batas tekanan maksimm ntk %enis kompresor torak resiprokal antara

lain! ntk kompresor sat tingkat tekanan hingga 7 bar! sedangkan da tingkat

ata lebih tekanann#a hingga 18 bar.

).8 Komponen Kompresor

1. Kerangka 0&rame

'ngsi tama adalah ntk mendkng selrh beban dan ber&ngsi

%ga sebagai tempat keddkan bantalan! poros engkol! silinder dan tempat

penampngan min#ak pelmas.

). Poros engkol 0crank sha&t

Ber&ngsi mengbah gerak berptar 0rotasi men%adi gerak lrs bolak

balik 0translasi.


7/25

-. Batang penghbng 0connecting rod

Ber&ngsi menerskan ga#a dari poros engkol ke batang torak melali

kepala silang! batang penghbng hars kat dan tahan bengkok sehingga

mamp menahan beban pada saat kompresi.

7. Kepala silang 0cross head

Ber&ngsi menerskan ga#a dari batang penghbng ke batang torak.

Kepala silang dapat melncr pada bantalan lncrn#a.


8/25

8. $ilinder 0c#linder

Ber&ngsi sebagai tempat keddkan liner silinder dan ater %acket

9. Liner silinder 0c#linder liner

Ber&ngsi sebagai lintasan gerakan piston torak saat melakkan proses

ekspansi! pemaskan! kompresi! dan pengelaran.

:. 'ront and rear c#linder co3er.

Adalah ttp silinder bagian head end5&ront co3er dan bagian crank

end5rear co3er #ang ber&ngsi ntk menahan gas5dara spa#a tidak

kelar silinder.

;.


9/25

1>. ?incin torak 0 piston rings

Ber&ngsi mengrangi kebocoran gas5dara antara permkaan torak

dengan dinding liner silinder.

11. Batang /orak 0piston rodBer&ngsi menerskan ga#a dari kepala silang ke torak.

1). ?incin Penahan 6as 0packing rod

Ber&ngsi menahan kebocoran gas akibat adan#a celah 0clearance

antara bagian #ang bergerak 0batang torak dengan bagian #ang diam

0silinder. ?incin penahan gas ini terdiri dari beberapa ring segment.

1-. *ing @il $craper

Ber&ngsi ntk mencegah kebocoran min#ak pelmas pada &rame

17. Katp kompresor 0compressor 3al3e

Ber&ngsi ntk mengatr pemaskan dan pengelaran gas5dara!

kedalam ata kelar silinder. Katp ini dapat beker%a membka dan

mentp sendiri akibat adan#a perbedaan tekanan #ang ter%adi antara

bagian dalam dengan bagian lar silinder.


10/25

).9 ?ara Ker%a Kompresor /orak

$eperti diperlihatkan pada gambar dibaah ini! kompresor torak ata

kompresor bolak" balik pada dasarn#a dibat sedemikian rpa hingga gerakan

ptar dari penggerak mla men%adi gerak bolak" balik. 6erakan ini diperoleh

dengan menggnakan poros engkol dan batang penggerak #ang menghasilkan

gerak bolak" balik pada torak.

1. Hisap

Bila proses engkol berptar dalam arah panah! torak bergerak ke

baah oleh tarikan engkol. +aka ter%adilah tekanan negati3e 0di

baah tekanan atmos&er di dalam silinder! dan katp isap terbka

oleh perbedaan tekanan! sehingga dara terhisap.

a. Piston bergerak dari /D? ke BD?

b. Intake 3al3e membka e4hast 3al3e mentp

c. Udara lar terisap 0karena didalam rang bakar ke3akmann#a

lebih tinggi! seperti gambar ).-. #ang men%elaskan tentang

langkah isap pada kompresor torak sat tingkat.


11/25

Gambar 2.3. Kompresor Langa! "sap

). E&isiensi olmetrik

E&isiensi 3olmetrik adalah persentase pemaskan dara #ang

diisap terhadap 3olme rang bakar #ang tersedia.

a. Kompresi

Bila torak bergerak dari titik mati baah ketitik mati

atas! katp isap terttp dan dara di dalam silinder

dimampatkan.

b. Piston bergerak dari BD? ke /D?c. Keda 3al3e mentp

d. Udara dikompresikan dan men#ebabkan sh dan tekanan

naik0akibat dari rangn#a dipersempit! seperti gambar

).7. #ang men%elaskan tentang langkah kompresi pada

kompresor torak sat tingkat.


12/25

Gambar 2.#. Kompresor Langa! Kompresi

-. Poer $troke

a. 6as sisa pembakaran mengembang 0 ekspansi karena

panas! #ang men#ebabkan ga#a dorong

b. Keda 3al3e mentp

c. Piston terdorong trn ke BD?

7. Kelar ata Bang

Bila torak bergerak keatas! tekanan didalam silinder akan

naik! maka katp kelar akan terbka oleh tekanan dara

ata gas! dan dara ata gas akan kelar.

a. Piston bergerak dari BD? ke /D?

b. E4hast 3al3e membka

c. $isa pembakaran terbang 0 melali e4hast 3al3e

e4hast mani&old ! seperti gambar ).8. #ang men%elaskan

tentang langkah isap pada kompresor torak sat tingkat.


13/25

Gambar 2.$. Kompresor Langa! Keluar

).: Konstrksi Kompresor /orak

).:.1 $ilinder dan Kepala $ilinder

6ambar berikt memberikan potongan kompresor torak ker%a

tnggal dengan pendinginan dara. $ilinder mempn#ai bentk silinder

dan merpakan be%ana kedap dara dimana torak bergerak bolak" balik

ntk menghisap dan memampatkan dara.$ilinder hars ckp kat

ntk menahan tekanan #ang ada. Untk tekanan #ang krang dari 8>

kg&5 cm)

07.= +pa mmn#a dipakai besi cor sebagai bahan silinder.

Permkaan dalam silinder hars disper&inis sebab licin torak akan

melncr pada permkaan ini. Untk memancarkan panas #ang timbl

dari proses kompresi! dinding lar silinder diberi sirip" sirip. 6nan#a

adalah ntk memperlas permkaan #ang memancarkan panas pada

kompresor dengan pendinginan dara.


14/25

Gambar 2.%. &ilin'er 'an Kepala &ilin'er

/tp silinder terbagi atas ) rangan! sat sebagai sisip isap dan sebagai sisip

kelar. Pada kompresor ker%a ganda terdapat ttp atas silinder dan ttp

baah silinder! seperti gambar ).9. $ebagai mana pada silinder! ttp silinder

hars kat! maka terbat dari besi cor dan dinding larn#a diberi sirip"

sirip pemancar panas5 selbng air pendingin.

).:.) /orak dan ?incin /orak

/orak hars ckp tebal ntk menahan tekanan dan terbat

dari bahan #ang ckp kat. Untk mengrangi ga#a inersia dan

getaran #ang mngkin ditimblkan oleh getaran bolak" balik! hars

dirancang seringan

mngkin.

Gambar 2.(. )ora 'ari Kompresor *ebas +inya


15/25

$eperti pada gambar ).:. ?incin torak dipasang pada alr" alr

dikeliling torak dan ber&ngsi mencegah kebocoran antara permkaan

torak dan silinder. (mlah cincin torak ber3ariasi tergantng pada

perbedaan tekanan antara sisi atas dan sisi baah torak. /etapi biasan#a

pemakaian ) sampai 7 bah cincin dapat dipandang ckp ntk

kompesor dengan tekanan krang dari 1> kg&5 cm). dalam hal kompresor

ker%a tnggal dengan silinder tegak! %ga diperlkan cincin pen#ap

min#ak #ang dipasang pada alr paling baah dari alr cincin #ang lain.

?incin ini tidak dimaksd ntk mencegah kebocoran dara dan mell

ntk men#eka min#ak #ang terpercik pada dinding dalam silinder.

).; Proses Kompresi 6as

Proses kompresi gas pada kompresor torak dapat dilakkan menrt tiga

cara #ait dengan proses isotermal! adiabatik re3ersible! dan politropik.

a. Kompresi Isotermal

Bila sat gas dikompresikan! maka ini berarti ada energi mekanik #ang diberikan dari lar kepada gas. Energi ini dibah men%adi energi

panas sehingga temperatr gas akan naik %ika tekanan semakin tinggi.

Namn! %ika proses ini dibarengi dengan pendinginan ntk mengelarkan

panas #ang ter%adi! sehingga temperatr dapat di%aga tetap dan kompresi

ini disebt dengan kompresi isotermal 0temperatr tetap. Proses isotermal

mengikti hkm Bo#le! maka persamaan isotermal dari sat gas

semprna adalah2


16/25

Proses kompresi ini sangat bergna dalam analisis teoritis! namn

ntk perhitngan kompresor tidak ban#ak kegnaann#a. Pada kompresor

#ang sesngghn#a! meskipn silinder didinginkan sepenhn#a adalah

tidak mngkin ntk men%aga temperatr #ang tetap dalam silinder. Hal ini

disebabkan oleh cepatn#a proses kompresi 0beberapa rats sampai serib

kali permenit di dalam silinder.

b. Kompresi Adiabatik

(ika silinder diisolasi secara semprna terhadap panas! maka kompresi

akan berlangsng tanpa ada panas #ang kelar dari gas ata mask

kedalam gas. Proses semacam ini disebt adiabatik. Dalam praktikn#a

proses ini tidak pernah ter%adi secara semprna karena isolasi terhadap

silinder tidak pernah dapat semprna pla. Namn proses adiabatik

re3ersible sering dipakai dalam pengka%ian teoritis proses kompresi.Hbngan antara tekanan dan 3olme dalam proses adiabatic dapat

din#atakan dalam persamaan2


17/25

(ika rms ini dibandingkan dengan rms kompresi isotermal dapat

dilihat baha ntk pengecilan 3olme #ang sama! kompresi adiabatic akan

menghasilkan tekanan #ang lebih tinggi dari pada proses isotermal. Karena

tekanan #ang dihasilkan oleh kompresi adiabatik lebih tinggi dari pada

kompresi isotermal ntk pengecilan 3olme #ang sama! maka ker%a #ang

diperlkan pada kompresi adiabatik %ga lebih besar.

c. Kompresi Politropik

Kompresi pada kompresor #ang sesngghn#a bkan merpakan

proses isotermal! karena ada kenaikan temperatr! namn %ga bkan

proses adiabatik karena ada panas #ang dipancarkan kelar. (adi proses

kompresi #ang sesngghn#a! ada di antara kedan#a dan disebt kompresi

politropik. Hbngan antara P dan 3 pada proses politropik dapat

din#atakan dengan persamaan2


18/25

Pada kondisi dimana tidak dilakkan pendinginan pada rang

kompresi 0kompresor sentri&gal pada mmn#a! maka harga n C k. Bila

ada pendinginan pada rang kompresi 0pada kompresor torak! maka harga

n terletak antara 1 n k. Perhitngan dapat dilakkan baik dengan

pendekatan kondisi adiabatik re3ersible mapn kondisi politropik.

).= Perhitngan Un%k Ker%a Kompresor /orak

,. Kapasitas &ebenarnya.

Dalam perhitngan kapasitas kompresor torak ditn%kan dalam

%mlah 3olme gas5dara #ang sebernarn#a #ang mask pada setiap tingkat

kompresor permenit dengan satan -ctual Cubic eet per +inute /-C+0

ata "nlet Cubic eet per +inute /"C+0. Kapasitas kompresor dapat

dihitng dengan menggnakan persamaan2 1ntu Duplex Double -cting


19/25

Dimana2

2. fisiensi 4olumetri

E&isiensi 3olmetrik adalah perbandingan antara kapasitas #ang mask

ke dalam silinder dengan kapasitas perpindahan torak. E&isiensi 3olmetrik

dipengarhi oleh2

?learance silinder.

Perbandingan tekanan.

'aktor kompresibilitas.

Untk kondisi sesngghn#a dimana ter%adi losses pada katp mask

dan kelar sebesar - ! maka e&isiensi 3olmetrik dapat dihitng dengan

rms sebagai berikt2


20/25


21/25


22/25


23/25

3. Daya Gas Kompresor /G5P0

Da#a kompresor adalah da#a poros #ang dignakan ntk memampatkan

gas dalam silinder! #ang dirmskan 2

Da#a F Ker%a tiap satan akt

Disini da#a gas kompresor dihitng dengan proses politropik! #ait

pemampatan gas #ang berlangsng pada keadaan dimana selrh parameter

berbah 0mendekati kondisi actal. Da#a kompresor reciprocating sat tingkat

0$ingle $tage dihitng dengan rms sebagai berikt 2

a. Gas 5orse Po6er /G5P0


24/25

b. Compressor 5orse Po6er /C5P

BAB III

PENU/UP

-.1 Kesimplan

Adapn kesimplan dari makalah ini adalah sebagai berikt 2


25/25

a. Kompresor reciprocating merpakan salah sat positi3e displacement

compressor dengan prinsip ker%a memampatkan dan mengelarkan

dara 5 gas secara intermitten 0berselang dari dalam silinder.

b. kompresor dapat diklasi&ikasikan men%adi da bagian! #ait Positive

Displacement compressor ! dan Dynamic compressor 0/rbo. Positive

Displacement compressor ! terdiri dari Reciprocating dan Rotary!

sedangkan Dynamic compressor 0trbo terdiri dari Centrifugal ! axial

dan ejector .

Documents

Kompresor[1] Edit