Home »
SMK » Prinsip kerja Kompresor
Compressor diartikan sebagai alat atau mesin yang digunakan untuk memampatkan (menekan) udara atau gas. Sehingga kompresor ini adalah penghasil udara mampat. Karena proses pemampatan, udara mempunyai tekanan yang lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan udara luar (1atm). Dalam kehidupan sehari-hari, sebagai contoh, udara mampat yang digunakan untuk mengisi ban mobil atau sepeda motor, memompa bola. Udara mampat untuk juga digunakan untuk membersihkan bagian-bagian mesin yang kotor di bengkel-bengkel dan manfaat lain yang sering dijumpai sehari-hari.
Pada industri, penggunaan kompresor sangat penting, baik sebagai penghasil udara berteknan atau sebagai bagian dari mesin. Kompresor banyak dipakai untuk mesin pneumatik, sedangkan yang menjadi satu dengan mesin yaitu turbin gas, mesin pendingin dan lainnya.
Prinsip kerja kompresor dapat dijelaskan sebagai berikut. Jika torak pompa ditarik keatas, tekanan di bawah silinder akan turun sampai di bawah tekanan atmosfer sehingga udara akan masuk melalui celah katup hisap yang kendur. Katup terbuat dari kulit lentur, dapat mengencang dan mengendur dan dipasang pada torak. Setelah udara masuk pompa kemudian torak turun kebawah dan menekan udara, sehingga volumenya menjadi kecil.
Tekanan menjadi naik terus sampai melebihi tekanan di dalam ban, sehingga udara mampat dapat masuk ban melalui katup (pentil). Karena diisi udara mampat terus-menerus, tekanan di dalam ban menjadi naik. Proses pemampatan terjadi karena perubahan volume pada udara yaitu menjadi lebih kecil dari kondisi awal.
Kompresor yang terlihat pada gambar diatas biasa kita jumpai dibengkel-bengkel kecil sebagai penghasil udara tekan untuk keperluan pembersih kotoran dan pengisi ban sepeda motor atau mobil. Prinsip kerjanya sama dengan pompa ban, yaitu memampatkan udara di dalam silinder dengan torak. Perbedaanya terletak pada katupnya, kedua katup dipasang dikepala silinder, dan tenaga penggeraknya adalah motor listrik. Tangki udara berfungsi sama dengan ban yaitu sebagai penyimpan energi udara tekan.
Prinsip kerja kompresor dan pompa adalah sama, sehingga kedua mesin tersebut menggunakan energi luar kemudian diubah menjadi energi fluida. Pada pompa, di nosel keluarnya energi kecepatan diubah menjadi energi tekanan, begitu juga kompresor pada katup keluar udara mampat mempunyai energi tekanan yang besar. Hukum-hukum yang berlaku pada pompa dapat diaplikasikan pada kompresor. Berbeda dengan pompa yang klasifikasinya berdasarkan pola aliran, klasifikasi kompresor biasanya berdasarkan tekanannya atau cara pemampatann. Dari sistem kerjanya kompresor dibedakan menjadi kompresor kerja tunggal dan kompresor kerja ganda. Kompresor Piston (bolak-balik) terdiri dari 3 jenis yaitu :
- Kompresor Piston Aksi Tunggal. Kompresor piston dengan hanya mempunyai satu silinder, dengan gerakan torak yang bolak balik di dalamnya.
- Kompresor Piston Aksi Ganda. Kompresor piston dengan mempunyai jumlah silinder lebih dari satu, dibuat dengan maksud untuk memperoleh kapasitas yang lebih besar atau tekanan yang lebih besar.
- Kompresor Diafragma. Kompresor diafragma ini termasuk ke dalam jenis kompresor torak. Penempatan torak dipisahkan dengan ruangan penyedotan oleh sebuah diafragma. Kompresor jenis ini banyak digunakan dalam industri bahan makanan, industri farmasi dan kmia.
Prinsip kerja dari kompresor ini ialah dengan cara mengatur katup masukan udara dan diisap oleh torak yang gerakannya naik turun sesuai dengan bentuk katup.
Kompresor torak atau kompresor bolak-balik pada dasarnya adalah mengubah gerakan bolak-balik torak/piston. Gerakan ini diperoleh dengan menggunakan poros engkol dan batang penggerak yang menghasilkan gerak bolak-balik pada torak. Gerakan torak akan menghisap udara ke dalam silinder dan mmampatkannya. Lankah kerja kompresor torak hampir sama dengan komsep kerja motor torak.
Langkah Kerja Kompresor Torak:
Urutan proses kompresor torak adalah berikut. Langkah pertama adalah langkah hisap, torak bergerak ke bawah oleh tarikan engkol. Di dalam ruang silinder tekanan menjadi vakum di bawah 1 atmosfir, katup hisap terbuka karena perbedaan tekanan dan udara terhisap ke dalam ruang diatas torak. Kemudian torak bergerak keatas, katup hisap tertutup dan udara dimampatkan. Karena tekanan udara, katup keluar menjadi terbuka. Secara lengkap langkah-langkah kerjannya adalah sebagai berikut
1. Langkah Hisap
Poros engkol berputar, torak bergerak dari TMA ke TMB. Kevakuman terjadi pada ruangan di dalam silinder, sehingga katub hisap terbuka oleh adanya perbedaan tekanan dan udara terhisap masuk ke dalam silinder.
2. Langkah Kompresi
Langkah kompresi terjadi saat torak bergerak TMB ke TMA, katup hiasap dan katup keluar tertutup sehingga udara dimampatkan di dalam silinder.
3. Langkah Keluar
Bila torak meneruskan gerakannya ke TMA, tekanan di dalam silinder akan naik sehingga katup keluar oleh tekanan udara sehingga udara keluar memasuki tangki penyimpanan udara.
Kompresor Torak Kerja Ganda
Kompresor torak kerja ganda proses kerjanya tidak berbeda dengan kerja tunggal. Pada kerja ganda, setiap gerakan terjadi sekaligus langkah penghisapan dan pengkompresian. Dengan kerja ganda, kerja kompresor menjadi lebih efisien dan udara yang disimpan lebih banyak.
Pada saat torak bergerak kekanan maka terjadi pemampatan udara pada sisi sebelah kanan dan katub keluar sebelah kanan terbuka. Pada saat itu juga terjadi kevakuman pada ruang disebelah kiri torak, sehingga katub masuk terbuka dan udara dari saringan akan masuk ke ruang disebelah kiri torak.
Setelah itu torak akan bergerak kekiri dan terjadi pemampatan udara pada sisi sebelah kiri torak dan katub keluar sebelah kiri akan terbuka. Pada saat yang sama juga terjadi kevakuman pada ruang disebelah kanan torak, sehingga katub masuk sebelah kanan terbuka dan udara dari saringan akan masuk ke ruang disebelah kanan dari torak Dengan kerja ganda, kerja kompresor menjadi lebih efisien.
Karakteristik kompresor
Perbandingan Kompresi
- Umumnya, gas memasuki kompresor pada suatu nilai tekanan dan meninggalkan kompresor pada nilai tekanan yang lebih besar Perbedaan antara tekanan suction dan discharge mewakili kerja yang dilakukan terhadap gas, setelah dikurangi kerugian akibat panas dan gesekan.
- Perbandingan nilai kompresi, R merupakan hubungan antara tekanan discharge dan suction, dalam nilai absolut, Ps dan Pd
- R menunjukkan berapa kali tekanan suction dilipat gandakan menjadi tekanan discharge. R merupakan indicator sejumlah tekanan yang kompresor tambahkankepada gas B.
Kapasitas Kompresor
- Kapasitas kompresor diukur dengan jumlah volume gas yang dipindahkan dalam satuan waktu
- Laju kapasitas gas dalam m³/min tergantung kepada kecepatan gas dan diameter pipa yang dilalui oleh gas
- Oleh karena kompresor mengkompresi gas, volume gas yang memasuki kompresor akan lebih besar dibandingkan dengan volume gas yang meninggalkan kompresor
- Nilai kapasitas gas dalam m³/min mewakili volume gas sebelum proses kompresi, diukur pada sisi suction kompresor
Posted by Nanang_Ajim
Mikirbae.com Updated at: 6:42 PM
Kompresor udara adalah mesin atau alat yang menciptakan dan mengaliri udara bertekanan. Kompresor udara biasa digunakan untuk pengisian angin ban, membersihkan bagian-bagian mesin yang kotor, penyediaan udara untuk proses pembakaran di ketel/ motor listrik, proses pengecatan dengan alat spray, Kompresor juga banyak digunakan untuk alat-alat yang menggunakan sistem pneumatic.
Prinsip kerja kompresor udara hampir sama dengan pompa ban sepeda atau mobil. Ketika torak dari pompa ditarik keatas, tekanan yang ada di bawah silinder akan mengalami penurunan di bawah tekanan atmosfir sehingga udara akan masuk melalui celah katup ( klep) kompresor. Katup (klep) kompresor di pasang di kepala torak dan dapat mengencang dan mengendur. Setelah udara masuk ke tabung silinder kemudian pompa mulai di tekan dan torak beserta katup (klep) akan turun ke bawah dan menekan udara,sehingga membuat volumenya menjadi kecil.
Tekanan udara menjadi naik terus sampai melebihi kapasitas tekanan di dalam ban, sehingga udara yang sudah termampat akan masuk melalui katup (pentil). Setelah di pompa terus menerus tekanan udara di dalam ban menjadi naik. Proses perubahan volume udara yang terletak pada silinder pompa menjadi lebih kecil dari kondisi awal ini di sebut proses pemampatan (pengkompresan udara) Kompresor udara di bagi menjadi dua bagian, yaitu Dynamic Compressor dan Displacement Compressor.
|
| 1. | Dynamic Compressor menggunakan vane atau impeller yang berputar pada kecepatan tinggi sehinggah menghasilkan volume udara kompresi yang besar. Dynamic Compressor memiliki dua jenis, yaitu kompresor sentrifugal (radial flow) dan aksial. |
| a. | Compresor sentrifugal menggunakan sistem dengan putaran tinggi. Udara yang masuk melalui tengah tengah inlet kompresor di alirkan melalui impeller yang berputar di dalam volute casing sebelum keluar menuju outlet kompresor. |
| b. | Kompresor aksial menggunakan sistem putaran dinamis yang memiliki serangkaian kipas airfoil yang berfungsi untuk menekan aliran fluida. Kompresor aksial biasanya di gunakan untuk turbin gas/udara seperti mesin kapal kecepatan tinggi,mesin jet,dan pembangkit listrik skala kecil. |
| 2. | Displacement Compressor terbagi menjadi dua bagian, yaitu Reciprocating Compressor dan Rotary Compressor.
|
| Reciprocating Compressor sering juga di sebut sebagai kompresor piston/torak. Kompresor ini memiliki tiga buah jenis, yaitu kompresor piston sistem kerja tunggal, kompresor sistem kerja ganda dan kompresor diafragma. |
| a. | Kompresor Sistem kerja tunggal adalah sama seperti sistem pompa sepeda dengan aliran keluar yang hampir konstan pada kisaran tekanan pengeluaran tertentu. |
| b. | Kompresor Sistem kerja ganda di kompresor piston ganda port inlet dan outlet nya berada di kedua sisi. Kompresor piston tunggal dan ganda memiliki perbedaan di port inlet dan outlet nya |
| c. | Kompresor Sistem kerja diafragma adalah jenis klasik dari piston,dan mempunyai kesamaan dengan piston, Pada kompresor piston udara yang melewati outlet dan inlet nya di atur oleh piston, sedangkan pada kompresor diafragma menggunakan membran fleksible atau diafragma. |
| Rotary Compressor menggunakan mekanisme putar, secara umumnya digunakan untuk menggantikan kompresor piston. Rotary Compressor dapat mencapai udara bertekanan tinggi dengan kondisi volume yang lebih besar. Rotary Compressor lebih populer di industri karena jauh lebih mudah dalam perawatan dan lebih awet. Rotary Compressor memiliki Tipe Screw, Tipe Vane,dan tipe Scroll. |
| a. | Tipe Screw adalah Rotary Screw Compressor menggunakan sistem screw (ulir) yang berputar sehinggah membuat udara di dalam terkompresi. Kompresor ini banyak di gunakan di industri besar yang membutuhkan udara dengan tekanan udara yang tinggi. |
| b. | Tipe Vane adalah Rotary Vane Compressor menggunakan vane atau blade yang berfungsi untuk mengkompres udara yang masuk. Udara yang masuk dari port inlet di kompresi oleh vane atau blade yang berputar di dalam casing menuju sisi outlet. |
| c. | Rotary scroll adalah compressor merupakan tipe kompresor yang elegan. Jenis scroll kompresor menggunakan sistem penggulungan udara, gulungan tepi luar memerangkapkan udara dan ketika gulungan berputar udara yang berada di tepi luar dari gulungan akan bergerak ke ruang tengah gulungan dan mengakibatkan pengkompresan udara di ruang tengah sebelum ke port outline nya. |
Penulis : Fransiskus
Editor : Takiyudin
