Klasifikasi Kompresor

Nama : Bayu Putro Wicaksono
NIM : 131903101031
Artikel tentang "Kompresor"

Klasifikasi Kompresor
Secara garis besar kompresor dapat diklasifikasikan menjadi dua bagian, yaitu Positive Displacement compressor, dan Dynamic compressor, (Turbo), Positive Displacement compressor, terdiri dari Reciprocating dan Rotary, sedangkan Dynamic compressor, (turbo) terdiri dari Centrifugal, axial dan ejector, secara lengkap dapat dilihat dari klasifikasi di bawah ini:
Kompresor Torak Resiprokal (reciprocating compressor)
Kompresor ini dikenal juga dengan kompresor torak, karena dilengkapi dengan torak yang bekerja bolak-balik atau gerak resiprokal. Pemasukan udara diatur oleh katup masuk dan dihisap oleh torak yang gerakannya menjauhi katup. Pada saat terjadi pengisapan, tekanan udara di dalam silinder mengecil, sehingga udara luar akan masuk ke dalam silinder secara alami. Pada saat gerak kompresi torak bergerak ke titik mati bawah ke titik mati atas, sehingga udara di atas torak bertekanan tinggi, selanjutnya di masukkan ke dalam tabung penyimpan udara. Tabung penyimpanan dilengkapi dengan katup satu arah, sehingga udara yang ada dalam tangki tidak akan kembali ke silinder. Proses tersebut berlangsung terus-menerus hingga diperoleh tekanan udara yang diperlukan. Gerakan mengisap dan mengkompresi ke tabung penampung ini berlangsung secara terus menerus, pada umumnya bila tekanan dalam tabung telah melebihi kapasitas, maka katup pengaman akan terbuka, atau mesin penggerak akan mati secara otomatis.
Kompresor Torak Dua Tingkat Sistem Pendingin Udara
Kompresor udara bertingkat digunakan untuk menghasilkan tekanan udara yang lebih
tinggi. Udara masuk akan dikompresi oleh torak pertama, kemudian didinginkan, selanjutnya dimasukkan dalam silinder kedua untuk dikompresi oleh torak kedua sampai pada tekanan yang diinginkan. Pemampatan (pengompresian) udara tahap kedua lebih besar, temperature udara akan naik selama terjadi kompresi, sehingga perlu mengalami proses pendinginan dengan memasang sistem pendingin. Metode pendinginan yang sering digunakan misalnya dengan sistem udara atau dengan system air bersirkulasi. Batas tekanan maksimum untuk jenis kompresor torak resiprokal antara lain, untuk kompresor satu tingkat tekanan hingga 4 bar, sedangkan dua tingkat atau lebih tekanannya hingga 15 bar.
Kompresor Diafragma (diaphragma compressor)
Jenis Kompresor ini termasuk dalam kelompok kompresor torak. Namun letak torak dipisahkan melalui sebuah membran diafragma. Udara yang masuk dan keluar tidak langsung berhubungan dengan bagian-bagian yang bergerak secara resiprokal. Adanya pemisahan ruangan ini udara akan lebih terjaga dan bebas dari uap air dan pelumas/oli. Oleh karena itu kompresor diafragma banyak digunakan pada industri bahan makanan, farmasi, obatobatan dan kimia. Prinsip kerjanya hampir sama dengan kompresor torak. Perbedaannya terdapat pada sistem kompresi udara yang akan masuk ke dalam tangki penyimpanan udara bertekanan. Torak pada kompresor diafragma tidak secara langsung menghisap dan menekan udara, tetapi menggerakkan sebuah membran (diafragma) dulu. Dari gerakan diafragma yang kembang kempis itulah yang akan menghisap dan menekan udara ke tabung penyimpan.
Kompresor Putar (Rotary Compressor)
Kompresor Rotari Baling-baling Luncur Secara eksentrik rotor dipasang berputar dalam rumah yang berbentuk silindris, mempunyai lubang-lubang masuk dan keluar. Keuntungan dari kompresor jenis ini adalah mempunyai bentuk yang pendek dan kecil, sehingga menghemat ruangan. Bahkan suaranya tidak berisik dan halus dalam, dapat menghantarkan dan menghasilkan udara secara terus menerus dengan mantap. Baling-baling luncur dimasukkan ke dalam lubang yang tergabung dalam rotor dan ruangan dengan bentuk dinding silindris. Ketika rotor mulai berputar, energi gaya sentrifugal baling-balingnya akan melawan dinding. Karena bentuk dari rumah baling-baling itu sendiri yang tidak sepusat dengan rotornya maka ukuran ruangan dapat diperbesar atau diperkecil menurut arah masuknya (mengalirnya) udara.
Kompresor Sekrup (Screw)
Kompresor Sekrup memiliki dua rotor yang saling berpasangan atau bertautan (engage), 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. Jika roda-roda gigi tersebut berbentuk lurus, maka kompresor ini dapat digunakan sebagai pompa hidrolik pada pesawat-pesawat hidrolik. Roda-roda gigi kompresor sekrup harus diletakkan pada rumah-rumah roda gigi dengan benar sehingga betul-betul dapat menghisap dan menekan fluida.
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. Beberapa kelemahannya adalah: tingkat kebocoran yang tinggi. Kebocoran terjadi karena antara baling-baling dan rumahnya tidak dapat saling rapat betul. Berbeda jika dibandingkan dengan pompa pelumas pada motor bakar, karena fluidanya adalah minyak pelumas maka film-film minyak sendiri sudah menjadi bahan perapat antara dinding rumah dan sayap-sayap kupu itu. Dilihat dari konstruksinya, Sayap kupu-kupu di dalam rumah pompa digerakan oleh sepasang roda gigi yang saling bertautan juga, sehingga dapat berputar tepat pada dinding.
Kompresor Aliran (turbo compressor)
Jenis kompresor ini cocok untuk menghasilkan volume udara yang besar. Kompresor aliran udara ada yang dibuat dengan arah masuknya udara secara aksial dan ada yang secara radial. Arah aliran udara dapat dirubah dalam satu roda turbin atau lebih untuk menghasilkan kecepatan aliran udara yang diperlukan. Energi kinetik yang ditimbulkan menjadi energy bentuk tekanan.
Kompresor Aliran Radial
Percepatan yang ditimbulkan oleh kompresor aliran radial berasal dari ruangan ke ruangan berikutnya secara radial. Pada lubang masuk pertama udara dilemparkan keluar menjauhi sumbu. Bila kompresornya bertingkat, maka dari tingkat pertama udara akan dipantulkan kembali mendekati sumbu. Dari tingkat pertama masuk lagi ke tingkat berikutnya, sampai beberapa tingkat sesuai yang dibutuhkan. Semakin banyak tingkat dari susunan sudusudu tersebut maka akan semakin tinggi tekanan udara yang dihasilkan. Prinsip kerja kompresor radial akan mengisap udara luar melalui sudu-sudu rotor, udara akan terisap masuk ke dalam ruangan isap lalu dikompresi dan akan ditampung pada tangki penyimpanan udara bertekanan hingga tekanannya sesuai dengan kebutuhan.


Kompresor Aliran Aksial
Pada kompresor aliran aksial, udara akan mendapatkan percepatan oleh sudu yang terdapat pada rotor dan arah alirannya ke arah aksial yaitu searah (sejajar) dengan sumbu rotor. Jadi pengisapan dan penekanan udara terjadi saat rangkaian sudu-sudu pada rotor itu berputar secara cepat. Putaran cepat ini mutlak diperlukan untuk mendapatkan aliran udara yang mempunyai tekanan yang diinginkan. Teringat pula alat semacam ini adalah seperti kompresor pada sistem turbin gas atau mesin-mesin pesawat terbang turbo propeller. Bedanya, jika pada turbin gas adalah menghasilkan mekanik putar pada porosnya. Tetapi, pada kompresor ini tenaga mekanik dari mesin akan memutar rotor sehingga akan menghasilkan udara bertekanan.
Komponen Kompresor
Kerangka (frame)
Fungsi utama adalah untuk mendukung seluruh beban dan berfungsi juga sebagai tempat kedudukan bantalan, poros engkol, silinder dan tempat penampungan minyak pelumas.
Poros engkol (crank shaft)
Berfungsi mengubah gerak berputar (rotasi) menjadi gerak lurus bolak balik (translasi).
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.
Kepala silang (cross head)
Berfungsi meneruskan gaya dari batang penghubung ke batang torak. Kepala silang dapat meluncur pada bantalan luncurnya.
Silinder (cylinder)
Berfungsi sebagai tempat kedudukan liner silinder dan water jacket
Liner silinder (cylinder liner)
Berfungsi sebagai lintasan gerakan piston torak saat melakukan proses ekspansi, pemasukan, kompresi, dan pengeluaran.
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.
Water Jacket
Adalah ruangan dalam silinder untuk bersirkulasi air sebagai pendingin
Torak (piston)
Sebagai elemen yang menghandel gas/udara pada proses pemasukan (suction), kompresi (compression) dan pengeluaran (discharge).
Cincin torak ( piston rings)
Berfungsi mengurangi kebocoran gas/udara antara permukaan torak dengan dinding liner silinder.
Batang Torak (piston rod)
Berfungsi meneruskan gaya dari kepala silang ke torak.
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.
Ring Oil Scraper
Berfungsi untuk mencegah kebocoran minyak pelumas pada frame

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.

Pengertian Kompresor
Fluida yaitu zat alir, terdiri dari dua jenis yaitu fluida cair dan fluida gas.

Kompresor yaitu pesawat/ mesin yang berfungsi untuk memampatkan atau menaikkan tekanan atau memindahkan fluida gas dari suatu tekanan statis rendah ke keadaan tekanan statis yang lebih tinggi.

Mekanisme Pneumatik yaitu suatu sistem pengoperasian dengan menggunakan tenaga pneumatik (fluida gas) dengan suatu silinder/ actuating silinder.
Kompresor adalah mesin untuk memampatkan udara atau gas. Kompresor udara biasanya mengisap udara dari atmosfir. Namun ada pula yang mengisap udara atau gas yang bertekanan lebih tinggi dari tekanan atmosfir. Dikatakan kompresor bekerja sebagai penguat. Sebaliknya ada kompresor yang mengisap gas yang bertekanan lebih rendah dari tekanan atmosfir. Dalam hal ini kompresor disebut pompa vakum
Jenis-Jenis Kompresor
Kompresor terdapat dalam berbagai jenis dan model tergantung pada volume dan tekanannya.

Klasifikasi kompresor tergantung tekanannya adalah :
kompresor (pemampat) dipakai untuk tekanan tinggi,
blower (peniup) dipakai untuk tekanan agak rendah,
fan (kipas) dipakai untuk tekanan sangat rendah.
Atas dasar cara pemampatannya, kompresor dibagi atas jenis :
Jenis turbo (aliran)
Jenis ini menaikkan tekanan dan kecepatan gas dengan gaya sentrifugal yang ditimbulkan oleh kipas (impeler) atau dengan gaya angkat yang ditimbulkan oleh sudu-sudu.
Jenis perpindahan (displacement)
Jenis ini menaikkan tekanan dengan memperkecil atau memampatkan volume gas yang diisap ke dalam silinder atau stator oleh sudu. Jenis perpindahan terdiri dari jenis putar (piston putar) dan jenis bolak balik (torak).
Beberapa jenis kompresor tersebut antara lain adalah :
Kompresor piston satu tahap.
Kompresor piston dua tahap bentuk V
Kompresor piston dua tahap kerja ganda
Kompresor Membran ( Diaphragma )
Kompresor Sudu Geser
Kompresor Sekrup
Kompresor Roots – Blower
Kompresor Aliran (Turbin)
Kompresor piston banyak dipakai karena cocok untuk bidang tekanan yang luas. Daerah tekanan optimal untuk kompresor piston adalah:
Satu tahap sampai 400 kPa (4 bar)
Dua tahap sampai 1500 kPa (15 bar)
Multi-tahap di atas 1500 kPa (15 bar)

Daerah tekanan yang mungkin dicapai, tidak selamanya ekonomis dalam pemakaian-nya adalah:
Satu tahap sampai 1200 kPa (12 bar)
Dua tahap sampai 3000 kPa (30 bar)
Multi-tahap di atas 22000 kPa (220 bar)
3. Kriteria pemilihan kompresor Karakteristik kompresor yang terpenting adalah :
Volume gas yang dikeluarkan dengan satuan m3/min atau l / min.
Tekanan kerja dengan satuan bar.
Kriteria yang lain adalah :
Desain
tenaga : tipe penggerak
kapasitas penyimpanan
pendinginan
kondisi dan lingkungan instalasi.
Perawatan
Biaya
4. Instalasi Kompresor Unit kompresor portabel hanya dibutuhkan jika digunakan untuk tujuan percobaan/ pemeliharaan. Untuk pemakaian yang tetap, kompresor dipasang permanen lebih disukai. Kompresor dan alat bantu harus selalu dipasang, tergantung instruksi pabrik pembuatnya.
Biasanya untuk mendapatkan anti getaran dilakukan hal sebagai berikut :
- dipasang di tempat yang jauh,
- menggunakan fondasi terpisah.

Kecuali kompresor kecil, kompresor dipasang di ruang tersendiri. Pemeliharaan khusus yang harus dilakukan untuk menjaga agar kompresor mendapatkan dingin, kering dan bebas debu. Bila lokasi pengambilan udara bersih tidak tersedia, instalasi menggunakan filter yang dipasang pada ujung pipa pengambilan udara. Pipa dari filter ke kompresor harus dibuat besar. Langkah ini memungkinkan udara isap bersih disalurkan ke beberapa kompresor melalui kanal isap bersama. Kondisi udara isap yang bersih adalah salah satu faktor yang menentukan umur kompresor. Ukuran bervariasi tergantung kebutuhan udara peralatan pneumatik yang dihubungkan ke system dan harus ditambah kapasitas cadangan untuk keperluan peralatan pneumatik tambahan yang dihubungkan dalam waktu pendek serta 10-30 % untuk kebocoran-kebocoran yang terjadi. Kebutuhan udara dan ukuran pembangkit udara bertekanan merupakan kegiatan perencanaan yang sangat penting dan bukan perkara yang sederhana. Biaya yang tidak diperlukan dalam pembangkitan udara bertekanan dapat dihindari oleh perencanaan yang matang. Jika udara yang diperlukan besar, dapat memasang dua atau tiga kompresor lebih baik daripada satu unit kompresor. Kegagalan satu unit kompresor akan menghasilkan seluruh peralatan komponen pneumatik gagal beroperasi atau bekerja dalam waktu singkat karena kapasitas udara yang tersedia di dalam tangki hanya cukup bekerja dalam waktu beberapa menit. Pembangkit udara bertekanan yang berisi beberapa unit, sistem pneumatik beroperasi secara kontinyu, meskipun ada kegagalan satu mesin.
Prinsip kerja compressor
Compressor secara sederhana bisa diartikan sebagai alat atau mesin yang digunakan untuk memampatkan (menekan) udara atau gas. Pada kehidupan sehari-hari anda mungkin sering berhubungan dengan compressor seperti hal nya ketika anda ingin memompa ban motor atau mobil anda, hanya saja saja dalam kehidupan sehari-hari biasanya disebut dengan istilah pompa.

Fungsi compressor adalah untuk meningkatkan energi suatu compressible fluid dengan memberikan tekanan yang tinggi atau kecepatan yang tinggi atau juga ketinggian yang tinggi kepada fluida tersebut sesuai dengan hukum bernoulli. Dengan tekanan atau kecepatan yang tinggi, maka kita bisa menggunakan energi ini untuk menggerakkan sebuah benda, contoh nya : pada mesin-mesin pneumatik, kulkas, AC (Air Conditioner) dan sebagai nya. Selain itu, compressor juga bisa digunakan untuk menghisap udara atau gas yang bertekanan lebih rendah dari tekanan atmosfir yang biasa disebut dengan compressor vacuum.
Penggunaan compressor sangatlah penting di dunia industri, baik sebagai penghasil udara bertekanan atau sebagai satu kesatuan dari mesin-mesin. Compressor banyak dipakai untuk mesin pneumatik, sedangkan yang menjadi satu kesatuan dengan mesin adalah turbin gas, mesin pendingin dan lainnya.
Dengan mengambil contoh compressor sederhana, yaitu pompa ban sepeda atau mobil. Jika piston compressor ditarik naik ke atas maka tekanan silinder bagian bawah akan turun sampai di bawah tekanan atmosfer sehingga udara luar akan masuk melalui celah katup hisap. Setelah itu, udara masuk ke dalam pompa kemudian piston turun ke bawah untuk memampatkan udara tersebut sehingga volume nya menjadi kecil atau udara tersebut mengalir ke tempat yang tekanan nya lebih rendah.
Jika anda menghubungkan outlet valve dengan sebuah ban maka tekanan di dalam ban anda akan terus meningkat hingga mencapai tekanan yang anda inginkan. Jadi jelas dari contoh tersebut, proses pemampatan terjadi karena perubahan volume pada udara yang menjadi lebih kecil dari kondisi awal.
Jenis-jenis compressor
Compressor terdiri dari berbagai jenis sesuai dengan kebutuhan yang berbeda-beda dari setiap pengguna. Masing-masing jenis compressor mungkin berbeda dalam metode pendinginan, tahap kompresi, pelumasan, atau sumber energi dari compressor itu sendiri . Berikut di bawah ini adalah dua jenis utama dari compressor :

Positive displacement compressor
Positive displacement compressor memindahkan gas atau udara menggunakan energi tekanan yang mengurangi volume udara atau gas, sehingga tekanan gas meningkat. Positive displacement compressor ini juga dibagi lagi menjadi dua, yaitu reciprocating compressor dan rotary (vane dan screw) compressor. Pada reciprocating compressor, ada perpindahan piston di dalam silinder compressor dan juga jenis nya ada tipe low speed dan high speed compressor. Kelebihan dari reciprocating compressor ini memiliki high fuel efficiency dan long operating life, hanya saja dari sisi maintenance membutuhkan high cost jika dibandingkan dengan compressor centrifugal. Dan sekarang bagaimana rotary (vane dan screw) compressor? vane dan screw compressor ini juga masih menggunakan energi tekanan, hanya saja compressor jenis ini cocok beroperasi mengeluarkan tekanan discharge yang lebih rendah dari pada reciprocating compressor, tetapi pressure yang dikeluarkan tidak ada pulsasi sehingga tidak ada getaran yang ditimbulkan dan sangat cocok untuk mengalirkan gas pada pipa-pipa yang panjang. vane dan screw compressor ini biasanya digunakan sebagai vapor recovery unit atau vacuum pumps.
Kinetic Compressor
Compresor jenis ini menggunakan energi kecepatan untuk memindahkan fluida kerjanya. untuk meningkatkan energi pada fluida kerja, kinetic compressor menggunakan impeller dengan kecepatan yang sangat tinggi (20.000 hingga 30.000 rpm). Contoh dari kinetic compressor ini adalah centrifugal dan axial compressor. Centrifugal compressor cocok sekali digunakan di daerah offshore pada pengeboran sumur gas karena easily automated for remote operations dan juga biasanya digunakan pada turbin gas. Kelebihan dari centrifugal compressor ini adalah low maintenance dan low operating cost, tetapi kekurangannya memiliki efficiency yang rendah.