Post on 27-Oct-2015
description
OPERASI TEKNIK KIMIA 1“ COMPRESSOR”
Nama Kelompok:Dian Anggraini P
Heni IsmawatiRamadhan Trisuciati
syahwardini
Defenisi kompressor
Pemampat atau kompresor adalah alat mekanik
yang berfungsi untuk meningkatkan tekanan fluida
compressible, yaitu gas atau udara. tujuan peningkatan
tekanan untuk mengalirkan fluida pada kebutuhan
fluida dalam suatu system proses yang besar (dapat
system fisika maupun kimia contohnya pada pabrik-
pabrik kimia untuk kebutuhan reaksi).
Fungsi utama kompresor antara lain:
1. untuk memompa pendingin melalui sistem pendingin.
2. untuk menekan gas pendingin dalam sistem sehingga dapat terkondensasi
menjadi cair dan menyerap panas dari udara atau air yang sedang
didinginkan atau dingin.
Beberapa fungsi pendukungnya antara lain:
3. Mengirim tenaga (berupa udara) untuk peralatan pneumatik dan peralatan
pengangkat yang bekerja, secara pneumatik
4. Mengirim dan membagi-bagi gas seperti pada pipa-pipa gas dan bahan
bakar cair
5. Menyediakan udara bertekanan tinggi seperti pada mesin otomotif
6. Meningkatkan sistem tekanan untuk membantu reaksi kimia.
Jenis kompresor1. Kompresor Positive Displacement
sejumlah udara atau gas di- trap kedalam sebuah ruang
kompresi dan menyebabkan penurunan volumnya secara
mekanik, sehingga terjadi peningkatan tekanan tertentu yang
kemudian dialirkan keluar. Ada dua jenis kompressor jenis
positive displacement :
A. Kompresor reciprocating
B. Kompresor putar/ rotary.
A. Kompresor reciprocating
Di dalam industri, kompresor reciprocating (torak) paling banyak digunakan untuk mengkompresi baik udara maupun refrigerant.
Prinsip kerjanya sama seperti pompa sepeda. Dengan karakteristik dimana aliran yang keluar hampir mendekati konstan dengan debit aliran tertentu. Aliran yang keluar seperti denyutan.
Kompresor reciprocating tersedia dalam beberapa jenis yang paling banyak digunakan yaitu:
1. Jenis kompresor vertical
2. Jenis kompresor horizontal
3. Jenis kompresor reciprocating vertical
4. Kompresor horisontal balance opposed
Prinsip kerja kompresor reciprocating (torak) adalah :
• Tenaga mekanik dari penggerak mula ditransmisikan melalui poros engkol
dalam bentuk gerak rotasi dan diteruskan ke kepala silang (cross head)
dengan perantaraan batang penghubung (connecting rod).
• Pada kepala silang gerakan rotasi diubah menjadi gerak translasi yang
diteruskan ke torak melalui batang torak (piston rod).
• Gerakan torak bolak balik dalam silinder mengakibatkan perubahan
volume dan tekanan sehingga terjadi proses pemasukan, kompresi, dan
pengeluaran.
Proses kompresi gas pada kompresor torak dapat dilakukan
menurut tiga cara yaitu dengan proses isotermal, adiabatik
reversible, dan politropik.
a) Kompresi Isotermal
Bila suatu gas dikompresikan, maka ini berarti ada energi
mekanik yang diberikan dari luar kepada gas. Energi ini diubah
menjadi energi panas sehingga temperatur gas akan naik jika
tekanan semakin tinggi. Namun, jika proses ini dibarengi dengan
pendinginan untuk mengeluarkan panas yang terjadi, sehingga
temperatur dapat dijaga tetap dan kompresi ini disebut dengan
kompresi isotermal (temperatur tetap).
b) Kompresi Adiabatik reversible
Jika silinder diisolasi secara sempurna terhadap panas, maka
kompresi akan berlangsung tanpa ada panas yang keluar dari gas atau
masuk kedalam gas. Proses semacam ini disebut adiabatik.
c) Kompresi Politropik
Kompresi pada kompresor yang sesungguhnya bukan
merupakan proses isotermal, karena ada kenaikan temperatur, namun
juga bukan proses adiabatik karena ada panas yang dipancarkan keluar.
Jadi proses kompresi yang sesungguhnya, ada di antara keduanya dan
disebut kompresi politropik.
B. Kompresor Putar/ Rotary
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. Jenis- jenis dari
kompressor ini antara lain:
1. Kompresor lobe (roots blower)
2. Kompresor ulir (ulir putar helical-lobe)
3. Kompresor Root Blower (Sayap Kupu-kupu)
1. Kompresor lobe (roots blower)
Adalah sebuah kompresor yang
memiliki kemampuan memampatkan fluida
dengan menggunakan dua buah impeller atau
blower.
Prinsip kerja kompresor ini adalah
sepasang lempeng logam seperti sayap kupu-
kupu yg saling bertautan shg bisa menyedot
udara, memampatkannya dan mengalirkannya.
Kelebihan dan kelemahan kompresor lobe
• Kelebihan dari kompresor jenis
ini jika dibandingkan yang lain
yaitu:
1. Tekanan tinggi dan
kapasitas besar.
2. Putarannya mudah divariasi
3. Tekanan yang dihasilkan
sangat bervariasi.
4. Bebas minyak.
• Kelemahanya adalah untuk
produk yang tidak boleh
bereaksi dengan udara (N2 =
79% dan O2 = 21%), maka
oksigen adalah sebagai
“pembunuh” kandungan
hydrocarbon yang masih melekat
pada produk akibat suatu
prosesnya.
2. Kompresor ulir (ulir putar helical-lobe),
Kompresor Sekrup memiliki dua rotor
yang saling berpasangan atau bertautan yang
satu mempunyai bentuk cekung, sedangkan
lainnya berbentuk cembung, sehingga dapat
memindahkan udara secara aksial ke sisi
lainnya. Kedua rotor itu identik dengan
sepasang roda gigi helix yang saling bertautan.
Kompressor jenis ini diaplikasikan
pada AC, kulkas, dan mobil.
Kelebihan dan kelemahan kompresor ulir
• Kelebihanya Jika roda-roda gigi
tersebut berbentuk lurus, maka
kompresor ini dapat digunakan
sebagai pompa hidrolik pada
pesawat pesawat hidrolik.
• kelemahanya Roda-roda gigi
kompresor sekrup harus
diletakkan pada rumah-rumah
roda gigi dengan benar sehingga
betul-betul dapat menghisap dan
menekan fluida.
3. Kompresor Root Blower (Sayap Kupu-kupu)
Kompresor jenis ini akan mengisap
udara luar dari satu sisi ke sisi yang lain tanpa ada
perubahan volume. Torak membuat penguncian
pada bagian sisi yang bertekanan. Prinsip
kompresor ini ternyata dapat disamakan dengan
pompa pelumas model kupu-kupu pada sebuah
motor bakar.
Kelebihan dan kelemahan kompresor root blower
• kelebihan kompresor Sayap kupu-
kupu di dalam pompa digerakan
oleh sepasang roda gigi yang
saling bertautan juga, sehingga
dapat berputar tepat pada dinding
sehingga memiliki efisiensi yang
tinggi.
• kelemahannya adalah: tingkat
kebocoran yang tinggi.
Kebocoran terjadi karena antara
baling-baling dan rumahnya tidak
dapat saling rapat betul.
2. Kompresor dinamik
Kompresor dinamik ini berfungsi untuk mensuplai energi
guna mempercepat aliran udara atau gas yang mengalir secara
continue dengan menggunakan impeller yang berputar pada
kecepatan yang sangat tinggi. Kompresor dinamik ini diaplikasikan
untuk keperluan kompresi fluida dalam skala besar. Jenis-jenis
kompresor dinamik antara lain:
a. Kompresor Sentrifugal
b. Kompresor aksial
a. Kompresor Sentrifugal
Kompresor Sentrifugal
merupakan kompresor yang bekerja
kontinyu, dengan sedikit bagian yang
bergerak lebih sesuai digunakan pada
volum yang besar dimana dibutuhkan
bebas minyak pada udaranya.
Prinsip kerja kompresor sentrifugal adalah “ Energi mekanik dari unit
penggerak (energi putar) yang diteruskan pada impeler akan memberikan gaya
sentrifugal kepada udara atau gas sehingga memperbesar energi kinetiknya”.
Energi kinetik yang dimiliki gas atau udara kemudian dirubah menjadi energi
potensial (tekanan) didalam diffuser dengan cara memperlambat laju kecepatan
udara dan gas. Energi potensial akhir keluar merupakan tekanan discharge dari
kompresor sentrifugal tersebut.
Kompresor ini biasanya digunakan pada industri besar, misalnya pada
proses pembuatan salju buatan yang terdapat pada ski resorts. Selain itu
kompresor ini juga digunakan pada gas turbine engine yang berskala kecil
maupun sedang.
Kelebihan dan kelemahan kompresor sentifugal
• Kelebihan Kompresor tipe ini mampu menghasilkan tekanan udara
yang cukup besar. Tekanan udara yang dihasilkan oleh kompresor
jenis ini mulai dari 100 hp (sekitar 75 kW) hingga mencapai ribuan
tenaga kuda.
• Kelemahannya antara lain :
1. Tekanan dan suhu hisap (suction pressure and
temperature) rendah
2. Angka debit produksi (product/gas flow rate) rendah
3. Analisa gas (gas analysis – mole weight) rendah
4. Kecepatan kompresor (compressor speed) rendah
5. Tenaga penggerak (driver power) rendah
6. Bantalan suhu pelumas (bearing metal and oil drain
tempera-tures) mudah rusak.
b. Kompresor Aksial
Sistem kerja dari kompresor jenis
ini adalah adanya lempengan rotor yang
berbentuk kipas yang berputar. Kumpulan
rotor ini berputar untuk memberikan
tenaga pada angin sehingga udara dapat
masuk ke bagian intake dengan cepat.
Tekanan yang diberikan pada udara ini
juga mengakibatkan tekanan yang terdapat
pada tabung kompresor juga meningkat.
Kompresor jenis ini diaplikasikan
pada sistem turbin gas atau mesin-mesin
pesawat terbang turbo propeller.
Kelebihan dan kelemahan kompresor aksial
Kelebihan kompresor aksial
anatara lain:
• Simple dan tidak mahal
• Relatif ringan bobotnya.
Kelemahan kompresor aksial
antara lain:
• Kurang efisien
• Rasio Kompresi rendah
dibandingkan sentrifugal.
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 :
a. Pembebas beban katup isap
b. Pembebas beban dengan pemutus otomatik
16. Pelumasan
Bagian-bagian kompresor torak yang memerlukan pelumasan adalah
bagian-bagian yang saling meluncur seperti silinder, torak, kepala silang,
metal - metal bantalan batang penggerak dan bantalan utama. Tujuan
pelumasan adalah untuk mencegah keausan, merapatkan cincin torak dan
paking, mendinginkan bagian-bagian yang saling bergesek, dan mencegah
pengkaratan.
17. Peralatan Pembantu
Untuk dapat bekerja dengan sempurna, kompresor
dilengkapi dengan beberapa peralatan pembantu antara lain adalah
sebagai berikut:
a. Saringan udara
b. Katup pengaman
c. Tangki udara.
d. Peralatan Pembantu lainnya
e. Peralatan pengaman yang lain
Hal yang perlu diperhatikan dalam pemilihan
kompresor antara lain:
1. Kapasitas
2. Volume tabung penyimpanan.
3. Sumber energi yang diperlukan.
T E R I M A K A S I H T E R I M A K A S I H