Kompresor
merupakan suatu unit yang dapat memindahkan udara yang bertekanan
rendah menjadi bertekanan lebih tinggi, selama perpindahan ini udara dimampatkan.
Udara yang mampat yang dihasilkan oleh kompresor ini menghisap udara bebas
bertekanan satu atmosfir hingga tekanan kerja yang diinginkan.Dalam
hal ini kompresor bekerja sebagai penguat (booster). Udara mampat ini biasanya tidak
langsung digunakan, melainkan kadang-kadang dialirkan melalui satu saluran sampai
ke tempat pemakaian, dapat juga disimpan ke tempat tangki
penyimpanan
udara terlebih dahulu, baru kemudian dari tangki tersebut dialirkanke unit-unit
yang membutuhkan udara mampat.
Kompresor
Reciprocating
Di
dalam industri, kompresor reciprocating paling banyak digunakan untuk
mengkompresi baik udara maupun refrigerant. Prinsip kerjanya seperti pompa
sepeda dengan karakteristik dimana aliran keluar tetap hampir konstan pada
kisaran tekanan pengeluaran tertentu. Juga, kapasitas kompresor proporsional
langsung terhadap kecepatan. Keluarannya, seperti denyutan.
Kompresor
reciprocating tersedia dalam berbagai konfigurasi; terdapat empat jenis yang
paling banyak digunakan yaitu horizontal, vertical, horizontal balance-opposed,
dan tandem. Jenis kompresor reciprocating vertical digunakan untuk kapasitas
antara 50 – 150 cfm. Kompresor horisontal balance opposed digunakan pada
kapasitas antara 200 – 5000 cfm untuk desain multitahap dan sampai 10,000 cfm
untuk desain satu tahap (Dewan Produktivitas Nasional, 1993).
Kompresor
udara reciprocating biasanya merupakan aksi tunggal dimana penekanan dilakukan
hanya menggunakan satu sisi dari piston. Kompresor yang bekerja menggunakan dua
sisi piston disebut sebagai aksi ganda. Sebuah kompresor dianggap sebagai
kompresor satu tahap jika keseluruhan penekanan dilakukan menggunakan satu
silinder atau beberapa silinder yang parallel. Beberapa penerapan dilakukan
pada kondisi kompresi satu tahap. Rasio kompresi yang terlalu besar (tekanan
keluar absolut/tekanan masuk absolut) dapat menyebabkan suhu pengeluaran yang
berlebihan atau masalah desain lainnya. Mesin dua tahap yang digunakan untuk
tekanan tinggi biasanya mempunyai suhu pengeluaran yang lebih rendah (140 to
160oC), sedangkan pada mesin satu tahap suhu lebih tinggi (205 to 240oC).
Untuk
keperluan praktis sebagian besar plant kompresor udara reciprocating diatas 100
horsepower/ Hp merupakan unit multi tahap dimana dua atau lebih tahap kompresor
dikelompokkan secara seri Udara biasanya didinginkan diantara masing-masing
tahap untuk menurunkan suhu dan volum sebelum memasuki tahap berikutnya (Dewan Produktivitas
Nasional, 1993).
Kompresor
udara reciprocating tersedia untuk jenis pendingin udara maupun pendingin air
menggunakan pelumasan maupun tanpa pelumasan, mungkin dalam bentuk paket,
dengan berbagai pilihan kisaran tekanan dan kapasitas.
Yang
termasuk Kompresor reciprocating adalah kompresor turbo dan kompresor torak.
·
Kompresor turbo adalah penghembus udara
turbo dengan tekanan keluaran 738 mmHg ( 10 m Aq ). Ia mempunyai sifat dapat
mengeluarkan terus-menerus gas dengan komposisi beraturan, dan ia sesuai bagi
penerapan tekanan rendah dan aliran gas besar. Motor dihubungkan langsung atau
melalui roda gigi penggerak untuk memperbesar perputaran, dan kompresor dijalankan
pada perputaran tinggi.
·
Kompresor torak adalah kompresor yang
kompresinya dikerjakan oleh piston torak dalam silinder, dan macam kompresor
ini sesuai untuk tekanan tinggi ( 5kgcm2 atau lebih). Pada umumnya untuk kerja
perputaran lambat, ia digerakan dengan dikopel langsung pada motor berkutub
jamak atau melalui hubungan sabuk yang sesuai. Ia banyak digunakan untuk
keperluan industri. Jumlah silinder yang digunakan dapat berupa silinder
tunggal misalnya yang banyak diterapkan pada unit domestik dan dapat berupa
multi silinder. Jumlah silinder dapat mencapai 16 buah
silinder yang diterapkan pada unit komersial dan industrial.
silinder yang diterapkan pada unit komersial dan industrial.
Pada sistem multi silinder maka susunan silinder dapat
diatur dalam 4 formasi, yaitu :
a. Paralel
b. Bentuk V
c. Bentuk W
d. Bentuk VW
b. Bentuk V
c. Bentuk W
d. Bentuk VW
·
Cara
Kerja Reciprocating Compressor
Katub Kompresor
Katub kompresor yang digunakan pada kompresor refrigerasi lebih cenderung ke : Pressure Actuated daripada ke : Mechanical Actuated.
Katub kompresor yang digunakan pada kompresor refrigerasi lebih cenderung ke : Pressure Actuated daripada ke : Mechanical Actuated.
Gambar
11.4 tentang siklus operasi kompresor torak. Pergerakan katub-katub kompresor
baik katub pada sisi tekanan rendah (suction) dan katub pada sisi tekanan
tinggi (discharge) semata-mata dipengaruhi oleh variasi tekanan yang bekerja
pada kedua sisi tekanan tersebut.
Gambar
11.4 a, torak pada posisi titik mati atas, kedua katub menutup, karena tekanan
pada ruangan silinder sama dengan tekanan discharge.
Gambar
11.4 b, saat piston mencapai posisi tertentu di mana tekanan pad ruang silinder
lebih rendah dari pada tekanan suction, maka katub hisap akan membuka, dan
refrijeran masuk ke ruang silinder.
Gambar
11.4 c, piston mulai bergerak dari titik mati bawah, bila tekanan ruang
silinder lebih besar dari pada dengan tekanan suction maka katub hisap menutup.
Gambar
11.4 d, Ketika piston mencapai posisi tertentu, tekanan ruang silinder lebih
besar dari tekanan discharge, maka katub tekan membuka,menyalurkan refrijeran
ke condenseor.
Bandingkan sistem kompresi pada silinder motor bensin. Pergerakan katub-katubnya lebih ke mechanical actuated daripada pressure actuated.
Bandingkan sistem kompresi pada silinder motor bensin. Pergerakan katub-katubnya lebih ke mechanical actuated daripada pressure actuated.
Demikian
pula pada sistem kompresi kompresor udara biasa. Jadi katub kompresor refrigerasi
memang berbeda dengan katub kompresor pada umumnya dilihat dari actingnya. Oleh
karena itu ada tuntutan khusus yang harus dipenuhi oleh katub kompresor refrigerasi.
Karakteristik
- Dapat memberikan efek pembukaan katub yang maksimum dengan sedikit hambatan untuk menimbulkan trotling gas
- Katub dapat terbuka dengan menggunakan tenaga yang ringan
- Katub harus dapat terbuka atau tertutup secara cepat untuk mengurangi kebocoran.
- Katub tidak mempunyai efek menambah clearance volume
- Katub harus kuat dan tahan lama
Keunggulan
Reciprocating Compressors
Ø Kompresor
torak mempunyai efisiensi volumetrik yang lebih tinggi dibandingkan dengan
jenis kompresor yang lain, sehingga kompresor ini akan menghasilkan kapasitas udara
yang lebih besar.
Ø Debu dan pasir tidak mudah masuk ke dalam
silinder karena udara yang dihisap harus melalui saringan udara sebelum udara
tersebut masuk silinder memalui katup isap. Dalam hal ini silinder dan piston
tidak akan cepat rusak akibat kotoran yang masuk ke dalam silinder.
Ø Kompresor
torak memiliki konstruksi yang lebih sederhana, sehingga penggunaannya lebih
ekonomis.
Ø Memiliki
rasio kompresi yang lebih besar.
Kelemahan
Reciprocating Compressors
Ø Pada
tekanan yang tinggi dan udara tekan yang dihasilkan rendah diperlukan pondasi yang
kuat dan dijaga keamanannya terhadap lingkungan sekitar dan diperlukan
penggunaan saluran pipa yang tahan terhadap getaran yang timbul.
Ø Pada
tekanan yang tinggi dan udara tekan yang dihasilkan rendah kompresor torak
membutuhkan biaya pemeliharaan yang lebih tinggi pada kapasitas yang sama.