kompresor dan sistem udara tekan

9/18/2015 KompresordanSistemUdaraTekan

http://www.agussuwasono.com/artikel/teknologi/mechanical/407kompresordansistemudaratekan.html 1/31

Mechanical References +

Teori Dasar Kompresor Sentrifugal1. Prinsip Kerja Kompresor adalah peralatan mekanik yang digunakan untuk memberikan energi kepada fluida gas/udara, sehingga gas/udara dapat mengalir darisuatu tempat ke tempat lain secara kontinyu. Penambahan energi ini bisa terjadi karena adanya gerakan mekanik, dengan kata lain fungsi kompresor adalahmengubah energi mekanik (kerja) ke dalam energi tekanan (potensial) dan energi panas yang tidak berguna. Sedangkan kompresor sentrifugal, termasuk dalamkelompok kompresor dinamik adalah kompresor dengan prinsip kerja mengkonversikan energi READ MORE +

Jum'at18September2015

Youarehere:Home Artikel TechnicalReferences Mechanical KompresordanSistemUdaraTekan

Kompresor dan Sistem Udara Tekan

Dipublikasikan:Kamis,18November201020:01 Hits:21635

1.PENDAHULUAN

Plant industrimenggunakanudara tekanuntukseluruhoperasiproduksinya,yangdihasilkanolehunitudara tekanyangberkisardari5horsepower(hp)sampai lebih50.000hp.Departemen Energi Amerika Serikat (2003) melaporkan bahwa 70 sampai 90 persen udara tekan hilang dalam bentuk panas yang tidak dapat digunakan, gesekan, salahpenggunaandankebisingan(lihatgambar1).Sehingga,kompresordansistimudaratekanmenjadiareapentinguntukmeningkatkanefisiensienergipadaplantindustri.

PrintEmail



Merupakancatatanyangberhargabahwabiayauntukmenjalankansistimudaratekanjauhlebihtinggidaripadahargakompresoritusendiri(lihatGambar2).Penghematanenergidariperbaikansistimdapatberkisardari20sampai50persenatau lebihdaripemakaian listrik,menghasilkanribuanbahkanratusanribudolar.Sistimudara tekanyangdikeloladenganbenardapatmenghematenergi,mengurangiperawatan,menurunkanwaktupenghentianoperasi,meningkatkanproduksi,danmeningkatkankualitas.

Sistimudara tekan terdiridaribagianpemasokan,yang terdiridarikompesordanperlakuanudara,danbagianpermintaan,yang terdiridarisistimdistribusi&penyimpanandanperalatanpemakaiakhir.Bagianpemasokanyangdikeloladenganbenarakanmenghasilkanudarabersih,kering,stabil yangdikirimkanpada tekananyangdibutuhkandenganbiayayangefektif.Bagianpermintaanyangdikeloladenganbenarakanmeminimalkanudaraterbuangdanpenggunaanudaratekanuntukpenerapanyangtepat.Perbaikandanpencapaianpuncakkinerjasistimudaratekanmemerlukanbagiansistimpemasokandanpermintaandaninteraksidiantarakeduanya.



1.1KomponenUtamaSistimUdaraTekan

Sistimudara tekan terdiri dari komponenutamaberikut:Penyaringudaramasuk, pendingin antar tahap, aftercoolers, pengeringudara, trapspengeluaran kadar air, penerima,jaringanpemipaan,penyaring,pengaturdanpelumasan(lihatGambar3).

FilterUdaraMasuk:MencegahdebumasukkompresorDebumenyebabkanlengketnyakatup/kran,merusaksilinderdanpemakaianyangberlebihan.Pendingin antar tahap: Menurunan suhu udara sebelum masuk ke tahap berikutnya untuk mengurangi kerja kompresi dan meningkatkan efisiensi. Biasanya digunakanpendinginair.AfterCoolers:Tujuannyaadalahmembuangkadarairdalamudaradenganpenurunansuhudalampenukarpanasberpendinginair.PengeringUdara:Sisasisakadarair setelahaftercoolerdihilangkandenganmenggunakanpengeringudara,karenaudara tekanuntukkeperluan instrumendanperalatanpneumatikharusbebasdarikadarair.Kadarairdihilangkandenganmenggunakanadsorbensepertigelsilika/karbonaktif,ataupengeringrefrigeran,ataupanasdaripengeringkompresoritusendiri.TrapsPengeluaranKadarAir:Trappengeluarankadarairdiguakanuntukmembuangkadarairdalamudaratekan.Traptersebutmenyerupaisteamtraps.Berbagaijenistrapyangdigunakanadalahkranpengeluaranmanual,kleppengeluaranotomatisatauyangberdasarkanwaktudll.Penerima:Penerimaudaradisediakansebagaipenyimpandanpenghalusdenyutkeluaranudaramengurangivariasitekanandarikompresor.



{tab=JenisKompresor}

2.JENISKOMPRESOR

Seperti terlihat padaGambar 4, terdapat dua jenis dasar : positivedisplacement and dinamik. Pada jenis positivedisplacement, sejumlah udara atau gas di trap dalam ruangkompresi dan volumnya secaramekanikmenurun,menyebabkan peningkatan tekanan tertentu kemudian dialirkan keluar. Pada kecepatan konstan, aliran udara tetap konstandenganvariasipadatekananpengeluaran.

Kompresor dinamikmemberikan enegi kecepatan untuk aliran udara atau gas yang kontinyumenggunakan impeller yang berputar pada kecepatan yang sangat tinggi. Energikecepatan berubahmenjadi energi tekanan karenapengaruh impeller dan volute pengeluaran atau diffusers.Pada kompresor jenis d inamik sentrifugal, bentuk dari sudusudu



impellermenentukanhubunganantaraaliranudaradantekanan(atauhead)yangdibangkitkan.

2.1KompresorPositiveDisplacement

Kompresorinitersediadalamduajenis:reciprocatingdanputar/rotary.

2.1.1Kompresorreciprocating

Di dalam industri, kompresor reciprocating paling banyak digunakan untuk mengkompresi baik udara maupun refrigerant. Prinsip kerjanya seperti pompa sepeda dengankarakteristik dimana aliran keluar tetap hampir konstan pada kisaran tekanan pengeluaran tertentu. Juga, kapasitas kompresor proporsional langsung terhadap kecepatan.Keluarannya,sepertidenyutan.



Kompresorreciprocatingtersediadalamberbagaikonfigurasiterdapatempatjenisyangpalingbanyakdigunakanyaituhorizontal,vertical,horizontalbalanceopposed,dantandem.Jeniskompresorreciprocatingverticaldigunakanuntukkapasitasantara50150cfm.Kompresorhorisontalbalanceopposeddigunakanpadakapasitasantara2005000cfmuntukdesainmultitahapdansampai10,000cfmuntukdesainsatutahap(DewanProduktivitasNasional,1993).

Kompresorudarareciprocatingbiasanyamerupakanaksi tunggaldimanapenekanandilakukanhanyamenggunakansatusisidaripiston.Kompresoryangbekerjamenggunakanduasisipistondisebutsebagaiaksiganda.

Sebuahkompresordianggapsebagaikompresorsatutahapjikakeseluruhanpenekanandilakukanmenggunakansatusilinderataubeberapasilinderyangparallel.Beberapapenerapandilakukanpadakondisikompresisatutahap.Rasiokompresiyang terlalubesar(tekanankeluarabsolut/tekananmasukabsolut)dapatmenyebabkansuhupengeluaranyang berlebihan atau masalah desain lainnya. Mesin dua tahap yang digunakan untuk tekanan tinggi biasanyamempunyaisuhupengeluaranyanglebihrendah(140to160 C),sedangkanpadamesinsatutahapsuhulebihtinggi(205to240 C).

Untukkeperluanpraktissebagianbesarplantkompresorudarareciprocatingdiatas100horsepower/Hpmerupakanunit multi tahap dimana dua atau lebih tahap kompresor dikelompokkan secara seri. Udara biasanya didinginkandiantara masingmasing tahap untuk menurunkan suhu dan volum sebelum memasuki tahap berikutnya (DewanProduktivitasNasional,1993).

Kompresorudarareciprocatingtersediauntukjenispendinginudaramaupunpendinginairmenggunakanpelumasanmaupuntanpapelumasan,mungkindalambentukpaket,denganberbagaipilihankisarantekanandankapasitas.

o

o



2.1.2KompresorPutar/Rotary

Kompresor rotarymempunyai rotordalamsatu tempatdenganpistondanmemberikanpengeluarankontinyubebasdenyutan.Kompresorberoperasipadakecepatan tinggidanumumnyamenghasilkanhasilkeluaranyang lebih tinggidibandingkankompresor reciprocating.Biaya investasinyarendah,bentuknyakompak, ringandanmudahperawatannya,sehinggakompresorinisangatpopulardiindustri.Biasanyadigunakandenganukuran30sampai200hpatau22sampai150kW.

Jenisdarikompresorputaradalah:

Kompresorlobe(rootsblower)Kompresorulir(ulirputarhelicallobe,dimanarotorputarjantandanbetinabergerakberlawananarahdanmenangkapudarasambilmengkompresidanbergerakkedepan(lihatGambar7)Jenisbalingbalingputar/balingbalingluncur,ringcairandanjenisgulungan.

Kompresorulir putarmenggunakanpendinginair. Jikapendinginansudahdilakukanpadabagiandalamkompresor, tidakakanterjadi suhu operasi yang ekstrimpada bagianbagian yang bekerja.Kompresor putarmerupakan kompresor kontinyu, denganpaketyangsudahtermasukpendinginudaraataupendinginair.

Karena desainnya yang sederhana dan hanya sedikit bagianbagian yang bekerja, kompresor udara ulir putar mudahperawatannya,mudahoperasinyadanfleksibeldalampemasangannya.KompresorudaraputardapatdipasangpadapermukaanapapunyangdapatmenyanggaberatStatiknya.

2.2KompresorDinamis

Kompresorudarasentrifugal(lihatGambar8)merupakankompresordinamis,yangtergantungpadatransferenergidariimpellerberputar ke udara. Rotormelakukan pekerjaan ini denganmengubahmomen dan tekanan udara.Momen ini dirubahmenjaditekanantertentudenganpenurunanudarasecaraperlahandalamdifuserstatis.Kompresorudarasentrifugaladalahkompresoryang dirancang bebasminyak pelumas. Gir yang dilumasiminyak pelumas terletak terpisah dari udara dengan pemisah yangmenggunakansilpadaporosdanventilasiatmosferis.Sentrifugalmerupakankompresoryangbekerjakontinyu,dengansedikitbagianyangbergeraklebihsesuaidigunakanpadavolumyangbesardimanadibutuhkanbebasminyakpadaudaranya.



Kompresor udara sentrifugal menggunakan pendingin air dan dapat berbentuk paket. khususnya paketyang termasuk aftercooler dan semua control. Kompresor ini dikenal berbeda karakteristiknya jikadibandingkandenganmesinreciprocating.Perubahankecilpadarasiokompresimenghasilkanperubahanbesarpadahasilkompresidanefisiensinya.Mesinsentrifugallebihsesuaiditerapkanuntukkapasitasbesardiatas12,000cfm.

Beberapakriteriaseleksiuntukberbagaijeniskompresorterlihatpadatabeldibawahini.



{tab=PengkajianKompresor}

3.PENGKAJIANKOMPRESORDANSISTIMUDARATEKAN

3.1Kapasitaskompresor

Kapasitaskompresoradalahdebitpenuhalirangasyangditekandandialirkanpadakondisisuhutotal,tekanantotal,dandiaturpadasaluranmasukkompresor.Debitaliranyangsebenarnya, bukanmerupakan nilai volum aliran yang tercantum pada data alat, yang disebut juga pengiriman udara bebas/ free air del ivery (FAD) yaitu udara pada kondisiatmosfirdilokasitertentu.FADtidaksamauntuksetiaplokasisebabketinggian,barometer,dansuhudapatberbedauntuklokasidanwaktuyangberbeda.

3.1.1Pengkajiankapasitaskompresor



Kompresoryangsudahtua,walupunperawatannyabaik,komponenbagiandalamnyasudahtidakefisiendanFADnyakemungkinanlebihkecildarinilairancangan.Kadangkala,faktor lain seperti perawatan yang buruk, alat penukar panas yang kotor dan pengaruh ketinggian juga cenderung mengurangi FAD nya. Untuk memenuhi kebutuhan udara,kompresoryangtidakefisienmungkinharusbekerjadenganwaktuyanglebihlama,denganbegitumemakaidayayanglebihdariyangsebenarnyadibutuhkan.

Pemborosan daya tergantung pada persentase penyimpangan kapasitas FAD. Sebagai contoh, kran kompresor yang sudah rusak dapat menurunkan kapasitas kompresorsebanyak20persen.Pengkajianberkala terhadapkapasitasFADuntuksetiapkompresorharusdilakukanuntukmemeriksakapasitas yangsebenarnya. Jikapenyimpangannyalebihdari10persen,harusdilakukanperbaikan.

Metodaidealpengkajiankapasitaskompresoradalahmelaluiujinoseldimananoselyangsudahdikalibrasidigunakansebagaibeban,untukmembuangudaratekanyangdihasilkan.Alirannyadikajiberdasarkansuhuudara,tekananstabilisasi,konstantaorifice,dll.

3.1.2Metodesederhanapengkajiankapasitaspadaruangkerja

Tutupsemuaalirankeluarkompresoryangmenujukesistimpenggunadenganmenutuprapatkranpemisahuntukpengujiandarisistimudaratekanutama.Bukakranpengurasairdankurashabisairnyadankosongkanreceiverdanpipasaluran.Pastikanbahwajalurwatertrapditutuprapatsekalilagiuntukmemulaipengujian.Mulainyalakankompresordanaktifkanstopwatch.CatatwaktuyangdigunakanuntukmencapaitekananoperasinormalP2(dalamreceiver)daritekananawalnyaP1.Hitungkapasitasdenganformuladibawahini(KonfederasiIndustriIndia):

Persamaandiatasrelevanuntuksuhuudara tekansamadengansuhuudaraambien,yaitukompresi isotermalsempurna.Jikasuhuudara tekanaktualpadapengeluaran, t2 Clebihtinggidarisuhuambient1 C,FADdikoreksiolehfaktor(273+t1)/(273+t2).

o

0



3.2EfisiensiKompresor

Beberapapengukurankompresoryangbiasadigunakanadalah:efisiensivolumetrik,efisiensiadiabatik,efisiensi isotermal,danefisiensimekanik.Efisiensiadiabatikdan isotermaldihitungsebagaidayaisotermalatauadiabatikdibagiolehkonsumsidayaaktual.Gambaryangdiperolehmenunjukanefisiensikeseluruhankompresordanmotorpenggerak.

3.2.1Efisiensiisotermal

Efisiensiisotermal=Dayamasukaktualterukur/DayaIsotermalDayaisotermal(kW)=P1xQ1xloger/36,7DimanaP1=Tekananmutlakmasukkg/cm2Q1=Udarabebasterkirim/FAD,m /jam.r=PerbandingantekananP2/P1

Perhitungandayaisotermaltidakmenyertakandayayangdiperlukanuntukmengatasigesekandanbiasanyamemberikanefisiensiyanglebihrendahdariefisiensiadiabatis.Nilaiefisiensiyangdilaporkanbiasanyaefisiensiisotermal.Halinimerupakanbahanpertimbanganyangpentingdalammemilihkompresorberdasarkannilaiefisiensiyangdilaporkan.

3.2.2EfisiensiVolumetrik

KompresorDisplacement=?xD2/4xLxSx?xnDimanaD=Diametersilinder,meterL=jumlahlangkahsilinder,meterS=Kecepatankompresorrpm?=1untuksilinderdenganaksitunggaldan2untuksilinderdenganaksigandan=Jumlahsilinder

Dalamprakteknya,panduanyangpalingefektifdalammembandingkanefisiensikompresoradalahkonsumsidayaspesifik,yaitukW/volumdebitaliran,yangdapatdigunakanuntukberbagaikompresor.

3.3PengkajianKinerjaterhadapKehilanganDistribusidalamsistimudaratekan

3.3.1Kebocorandanakibatnya

Sistimpipadanpengaturdistribusimembawaudaratekandariplantpusatkompresorkeareaproses.Sistimini terdiridariberbagaikranpemisah,trapsfluida,tangkipenyimpansementara, dan juga pemanasan pada pipa dalam jumlah kecil untukmencegah terjadinya pengembunan atau pembekuan pada jalur yang terbuka ke udara luar. Kehilangantekananpadadistribusibiasanyadikompensasikandengantekananyanglebihtinggidibagianpengeluarankompresor.

3



Padatitikpenggunaanudaratekan,sebuahpipapengumpandilengkapidengankranpemisahaliran,saringan,danregulator,mengalirkanudaratekankepipauntukmemasokkeperalatanprosesataupneumatik.Kebocorandapatmenjadisumberyangsignifikandarienergiyangterbuangdalamsistimudaratekandiindustri,kadangkadangmemboroskan20hingga30persendarikeluarankompresor.Sebuahplantyangtidakterawatdenganbaikmungkinakanmemilikilajukebocoransetara20persendarikapasitasproduksiudaratekan total. Pendeteksian dan perbaikan kebocoran secara proaktif dapatmengurangi kebocoran kurang dari 10 persen dari keluaran kompresor. Disamping sebagai sumberpemborosan energi, kebocoran dapat juga berkontribusi terhadap kehilangan operasi lainnya.Kebocoranmenyebabkan penurunan tekanan sistim, yang dapatmembuat fungsiperalatan udara jadi kurang efisien, memberi pengaruh yang merugikan terhadap produksi. Lagipula, dengan memaksakan peralatan bekerja lebih lama, kebocoran akanmemperpendekumurhampirseluruhperalatansistim(termasukpaketkompresoritusendiri).

Meningkatnyawaktuoperasidapat jugamenyebabkanpermintaanperawatan tambahandanmeningkatkanwaktupenghentianoperasiyang tidak terjadwal.Akhirnya,kebocorandapatmenyebabkanbertambahnyakapasitaskompresoryang tidakdiperlukan.Kebocorandapatberasaldariberbagaibagiandarisistim, tetapiareapermasalahanyangpalingumumadalah:

Kopling,pipa,tabung,dansambunganPengaturtekananTrapskondensatterbukadankranuntukmematikanSambunganpipa,pemutus,dansilkaret.

Lajukebocoranmerupakanfungsitekananterpasokdalamsistimyangtidakterkendalidanmeningkatdengantekanansistimyanglebihtinggi.Lajukebocoranyangdiidentifikasikandalamfeetkubikpermenit(cfm)jugaberbandinglurusterhadapkuadratdiameterorifice.Lihattabeldibawahini.

3.2.2Penentuanjumlahkebocoran

Untukkompresoryangmemilikipengendalistart/stopatauload/unload,terdapatsuatucarayangmudahuntukmemperkirakanjumlahkebocorandalamsistim.Metodeinimeliputipenyalaankompresorpadasaattidakadakebutuhanpadasistim(seluruhperalatanpenggunaakhiryangdioperasikandenganudaradimatikan).Sejumlahpengukurandilakukanuntukmenentukanwakturataratayangdigunakanpadasaatloaddanunloadpadakompresorkompresorakanmenyalapadasaatload,kemudianakanmatipadasaatunload.



Kompresorakanloaddanunloadkarenaadanyakebocoranudaraakanmenyebabkanterjadinyasiklusmenyaladanmatipadakompresor,karenakompresorakanmenyala/loadketikatekanannyaturunkarenalolosnyaudaramelaluikebocoran.Kebocorantotal(persentase)dapatdihitungsebagaiberikut:

Kebocoranakandinyatakandalamistilahpersentasekehilangandarikapasitaskompresor.Persentasekehilangankebocoranharuskurangdari10persendalamsistimyangterawatdenganbaik.Sistimyangperawatannyaburukdapatmemilikikehilangansetinggi20hingga30persendaridayadankapasitasudaranya.

3.3.3Tahapanmetodasederhanapenghitunganjumlahkebocoranpadaruangkerja

MetodeuntukpengukuranpadaruangkerjayangsederhanauntukPenghitunganJumlahKebocorandarisistimudaratekanadalahsebagaiberikut:

Matikanoperasiperalatanyangmenggunakanudara(ataulakukanpengujianketikatidakadaperalatanyangsedangmenggunakanudaratekan).Jalankankompresoruntukmengisisistimuntukmengaturtekananoperasinya.CatatwaktuyangdipakaiuntuksiklusLoaddanUnloadkompresor.Untukhasilyanglebihteliti,lakukanuntukON/HIDUP&OFF/MATIberkalikalisampai810kalisiklussecaraterusmenerus(t).KemudianhitungtotalwaktuONdanwaktuOFF.Gunakandatadiatasuntukmenghitungjumlahkebocorandalamsistim.JikaQmerupakanudarabebasaktualyangdipasokselamapercobaan(m /menit),makakebocoransistim(m /menit)adalah:

3

3



{tab=PeluangEfisiensiEnergi}

4.PELUANGEFISIENSIENERGI

4.1LokasiKompresor

Lokasi kompresorudaradankualitasudarayangditarikolehkompresorakanmemiliki pengaruhyangcukupberarti terhadap jumlahenergi yangdigunakan.Kinerja kompresorsebagaimesinyangbernafasakanmeningkatdenganudarayangdingin,bersihdankeringpadasaluranmasuknya.

4.2SuhuUdarapadaAliranMasuk

Pengaruhudaramasukpadakinerjakompresortidakbolehdiremehkan.Udaramasukyangtercemarataupanasdapatmerusakkinerjakompresordanmenyebabkanenergisertabiayaperawatanyangberlebihan.Jikakadarair,debu,ataubahanpencemarlainterdapatdalamudaramasuk,makabahanpencemartersebutdapatterkumpulpadakomponenbagiandalamkompresor,sepertikran,fan,rotordanbalingbaling.Kumpulanpencemartersebutdapatmengakibatkankerusakandinidanmenurunkankapasitaskompresor.

Kompresormenghasilkan panas pada operasinya yang kontinyu. Panas ini dilepaskan ke kamar/ruang kompresor sehinggamemanaskan udaramasuk. Hal inimengakibatkanrendahnyaefisiensivolumetrikdanpemakaiandayamenjadi lebihbesar.Sebagaiaturanumum, Setiapkenaikansuhuudaramasuksebesar4oCakanmeningkatkankonsumsienergisebesar1persenuntukkeluaranyangsama.Jadiudaradinginyangmasukakanmeningkatkanefisiensienergikompresor(lihattabel4).

Jikasaringanudaramasukditempatkanpadakompresor,suhuambienharusdijagapadanilaiminimumuntukmencegahpenurunanaliranmassa.Carainidapatdilakukandenganmenempatkanpipamasukdiluarruanganataugedung.Jikasaringanudaramasukditempatkandiluargedung,danterutamapadaatap,harusdiperhatikansuhuambiennya.

4.3PenurunanTekanandalamSaringanUdara

Saringan udara masuk pada kompresor harus dipasang, atau membawa udara dari lokasi yang bersih dan dingin. Pabrik pembuat kompresor biasanya memasok, atau



merekomendasikan,saringanudaramasukdengankualitaskhususyangdirancanguntukmelindungikompresor.Semakinbaikpenyaringanpadasaluranmasukkompresor,makaakansemakinrendahbiayaperawatankompresornya.Walaudemikian,penurunantekananyangmelintassaringanudaraharusdijagaminimum(ukurandanperawatannya)untukmencegahpengaruhpenyumbatandanpenurunankapasitaskompresor.Alatpengukurperbedaantekananmerupakansalahsatuperalatanyangterbaikuntukmemantaukondisisaringanpadasaluranmasuk.Penurunan tekananyangmelintassaringanbarupadasaluranmasuk tidakboleh lebihdari3poundper inchi kuadrat (psi).Tabel5menunjukanpengaruhpenurunantekananyangmelintassaringanudarapadakonsumsidaya.

Sebagai aturan umum Untuk setiap kenaikan penurunan tekanan 250mmWC yangmelintas pada jalur yang diakibatkan oleh saringan yang tersumbat dll, konsumsi dayakompresorakanmeningkatsekitar2persenuntukkeluaranyangsama.

Jadi,disarankanuntukmembersihkansaringanudaramasuksecarareguleruntukmeminimalkanpenurunantekanan.Manometerataupengukurperbedaantekananyangmelintassaringandapatdigunakanuntukmemantaupenurunantekanansupayadapatmerencanakanjadualpembersihansaringan.

4.4Ketinggian

Ketinggianmemilikidampaklangsungterhadapefisiensivolumetrikkompresor.PengaruhketinggianpadaefisiensivolumetrikdiberikandalamTabel6.Jadijelasbahwakompresoryangterletakpadatempatyanglebihtinggiakanmengkonsumsidayayanglebihbesaruntukmencapaitekanantertentudibandingkanyangberadapadapermukaanlaut,dimanarasiokompresinyalebihtinggi.



4.5InterdanAfterCoolers

Hampir kebanyakan kompresormulti tahapmenggunakanpendingin antara/intercoolers, yangmerupakan alat penukar panas yangmembuang panas kompresi diantara tahaptahap kompresi. Pendinginan antara ini mempengaruhi efisiensi mesin keseluruhan. Dengan digunakannya energi mekanik ke gas untuk kompresi, maka suhu gas akan naik.Aftercoolers dipasang setelah tahap kompresi terakhir untuk menurunkan suhu udara. Pada saat suhu udara berkurang, uap air dalam udara akan diembunkan, dipisahkan,dikumpulkan,dandibuangdarisistim.Hampirseluruhkondensatdarikompresordenganpendinginanantaradibuangdalampendinginantara,dansisanyadalampendinginaftercooler.

Hampir seluruhsistimdi industri, kecuali yangmemasokudaraprosesmemanaskanoperasi,memerlukanaftercoooler.Dalambeberapa sistim,aftercoolersmerupakan bagianyangtidakterpisahkandaripaketkompresor,sementarapadasistimyanglainaftercoolermerupakanbagianterpisahdariperalatan.Beberapasistimmemilikikeduanya.

Idealnya,suhuudaramasukpadasetiaptahapmesinmultitahapharussamadengankeadaanpadatahappertama.Halinidisebutsebagaipendinginansempurnaataukompresiisotermal.Akan tetapidalampraktekyangsesungguhnya,suhuudaramasukpada tahapberikutnya lebih tinggidarinilainormalsehinggamengakibatkanpemakaiandayayanglebihbesar,sebabvolumyangditanganiuntuktugasyangsamamenjadilebihbesar(lihatTabel7).



Penggunaanairpadasuhuyanglebihrendahmengurangipemakaiandayaspesifik.Suhuairdinginyangsangatrendahdapatmenyebabkanpengembunankadarairdalamudara,dimanaapabilatidakdihilangkanakanmengakibatkankerusakansilinder.

Hal yang serupa, pendinginan yang tidak mencukupi dalam aftercoolers (dikarenakan kotoran, pembentukan kerak dll.), membiarkan udara hangat dan lembab menujupenerima/receiver, yang menyebabkan terjadinya lebih banyak pengembunan pada penerima udara dan jalur distribusinya, sehingga dapat menyebabkan korosi, penurunantekanandankebocoranpadapipadanperalatanpenggunaakhir.Olehkarenaitu,pembersihansecaraberkaladanmenjagasuhualiranudarayangbenarpada intercoolersdanaftercoolerssangatpentinguntukmempertahankankinerjayangdikehendaki.

4.6PengaturanTekanan

Untukkapasitasyangsama,sebuahkompresormemakailebihbanyakdayapadatekananyanglebihtinggi.Kompresortidakbolehberoperasidiatastekananoperasioptimumnyasebab bukan hanya akan memboroskan energi, tetapi juga akan mengakibatkan pemakaian yang berlebihan, juga mengakibatkan pemborosan energi. Efisiensi volumetrikkompresorjugamenjadilebihkecilpadatekananpengirimanyanglebihtinggi.

4.6.1Menurunkantekananpengiriman

Kemungkinan merendahkan (optimalisasi) tekanan pengiriman harus dikaji menggunakan studi yang seksama terhadap permintaan tekanan berbagai peralatan, dan adanyapenurunan tekananpada jalurantarapembangkitanudara tekandan titikpenggunaan.Penghematandayakarenapenurunan tekananditunjukkandalamTabel8.Jikasatu titikpengguna atau kelompok kecil pengguna memerlukan tekanan yang lebih besar daripada plant lainnya, perlu dipertimbangkan untuk mengoperasikan sistim tersendiri ataumetambahkanpaketpenguat/boosterpada titikpengguna,sehinggadapatmenjagasistimyang lebihbesarberoperasipada tekananyang lebih rendah.Pengoperasiansebuahkompresor pada tekanan 120 PSIG dibandingkan 100 PSIG misalnya, memerlukan energi 10 persen lebih besar dan juga meningkatkan laju kebocoran. Setiap upaya harusdilakukanuntukmenurunkantekanansistimdankompresorketingkatyangserendahmungkin.



Catatan:Penurunantekananpengirimansebesar1barpadakompresorakanmengurangikonsumsidayasebesar610persen

4.6.2Pengaturankompresordenganpenyetelantekananoptimum

Sangatseringdalamsebuah industri,kompresoryangberlainan jenis,kapasitasdanpembuatandihubungkanke jaringandistribusiyangumum.Dalamkeadaanyangdemikian,pemilihankombinasikompresoryangbenardanpengaturanoptimaldarikompresorkompresoryangberbedadapatmenghematenergi.Jikalebihdarisatukompresordigunakanuntukmengumpansebuahheader,makakompresorharusberoperasidalamkeadaandimanabiayauntukpembangkitanudaratekannyaminimal.

Jikaseluruhkompresorsama,pengaturantekanandapatdisesuaikansehinggahanyasatukompresoryangmenanganivariasibeban,sedangkanlainnyaberoperasipadasekitarbebanpenuh.Jikakompresorberlainanukuran,saklartekananharusdisetelsehinggahanyakompresorterkecilsajayangdiperbolehkanuntukdivariasikan(bervariasidalamdebitaliran).Jikakompresorberlainanjenisdioperasikanbersama,pemakaiandayaunloadmenjadicukupberarti.Kompresordengandayanoloadterendahyangharusdivariasikan.Padaumumnya,kompresordengandayabebansebagianyanglebihrendahyangharusdiatur.Kompresordapatdikelaskanmenurutpemakaianenergispesifiknya,padaberbagaitekanandanyangenerginyaefisien,membuatalatinisesuaiuntukbanyakpermintaan.

4.6.3Memisahkanpermintaantekananrendah&tinggi

Jikakebutuhanudaradengan tekanan rendahcukupbanyak,disarankanuntukmembangkitkanudarabertekanan rendahdan tinggisecara terpisahdanmengumpankannyakebagianmasingmasingdaripadamenurunkantekananmelaluikranpenuruntekanan,yangdapatmemboroskanenergi.

4.6.4Rancanganuntukpenurunantekananyangminimumpadajalurdistribusi

Penurunantekanan/pressuredropmerupakansebuahistilahyangdigunakanuntukpenurunantekananudaradarikeluarankompresoraktualketitikpengguna.Penurunantekananterjadi jikaudaramengalirmelaluisistimpengelolaandandistribusi.Sistimyangdirancangdenganbenarharusmemilikipenurunantekanankurangdari10persendari tekananpengeluarankompresor,diukurdarikeluarantangkipenerimaketitikpenggunaan.

Makinpanjangdanmakinkecil diameterpipamakaakansemakinbesarkehilangankarenagesekannya.Untukmengurangipenurunan tekanansecaraefektif, dapatdigunakansebuahsistimloopdenganaliranduaarah.Penurunantekananyangdiakibatkanolehkorosidankomponenkomponensistimitusendirimerupakanisuisupenting.



Penurunantekananyangdiakibatkanolehketidakcukupanukuranpipa,elemensaringanyangtersumbat,ukurankoplingdanpipayangtidakbenarmerupakanpemborosanenergi.Tabel9memberigambaranmengenaipemborosanenergijikadiameterpipalebihkecil.

Penurunantekananyangdapatditerimadalampraktekdiindustriadalah0,3bardalamheaderutamapadatitikterjauhdan0,5barpadasistimdistribusi.

4.7MeminimalkanKebocoran

Sebagimana telahdijelaskansebelumnya,kebocoranudara tekanbertanggung jawab terhadappemborosandayayangsangatmendasar.Dikarenakankebocoranudarahampirsangat tidak mungkin untuk terlihat, suatu metode harus digunakan untuk menentukan lokasi kebocoran tersebut. Cara terbaik untuk mendeteksi kebocoran adalah denganmenggunakanpendeteksiakustikultrasonik(lihatgambar10),yangdapatmengenalisuaradesisanberfrekuensitinggikarenaadanyakebocoranudara.

Deteksikebocoranultrasonikmungkinmerupakanalatpendeteksikebocoranyangpalinghandal.Alat inisiapdigunakanuntukdeteksi berbagai situasi kebocoran. Kebocoran seringkali terjadi pada sambungan.Menghentikan kebocoran dapat dilakukandengansangatsederhanasepertimengencangkansambunganatausangatrumitdenganpenggantianalatyangtidakberfungsiseperti kopling,sambungan, bagian pipa, selang, penguras, dan traps. Dalam banyak kasus, kebocoran diakibatkan olehgagalnya pembersihan karet atau tidak benarnya menggunakan sil karet. Pilihlah sambungan berkualitas tinggi, putuskansambungannya, ditambah selang, ditambah tabung, dan pasangkan secara benar dengan sil karet yang cocok untukmenghindarikebocorandimasamendatang.

4.8PengambilanKondensat

Setelah udara tekan meninggalkan ruang kompresi, aftercooler kompresor menurunkan suhu udara keluar dibawah titikembunnya(untukhampirseluruhkondisiambien)danolehkarenaitusejumlahbesaruapterembunkan.Untukmenghilangkankondensasiini,hampirseluruhkompresoryangsudahmenggunakanaftercoolers,dipasangpemisahtrapkondensat.



Kran pengeluaran kondensat sebaiknya diletakkan dekat pengeluaran kompresor dan disambungkan ke jalur pengeluaran kondensat yang dibuatmiring/slope kebawah supayakondensatdapatmengalirdenganbaik.Kondensasijugamasihmungkinterjadidisepanjangpemipaan,sehinggapemipaanjugadibuatmiringkebawahdanpadabagianterendahdiberilengan/tempatpenetesankondensatdantraps.Hallainyangjugapentingadalahpipapengeluaranukurannyaharussamadenganseluruhsambunganpengeluarandengansistimyangtertutupdengankecepatanyangtepatuntuktekananpengeluarannya.

Sangatpentinguntukselalumeninjauulang terhadapukuranpipadansambungansambungansebabpanjangpipa,ukuranpipa, jumlahsambungan, jenissambungandan jeniskrandapatberpengaruhterhadapefisiensikompresoryangoptimum.

4.9PenggunaanUdaraTekanyangTerkendali

Sistimudaratekanyangsudahtersediadipabrikdapatmenggodaengineerpabrikuntukmemanfaatkanudaratekanyangsudahadauntukdigunakanpadaalatalatbertekananrendahsepertipengadukan,pneumaticcconveyingatauudarapembakaran.Padahalpenggunaansebuahbloweruntukoperasitekananlebihrendahakanmembutuhkanbiayadanenergiyangjauhlebihkecildibandingkanuntukpembangkitanudaratekan.

4.10PengendalianKompresor

Kompresorudaramenjaditidakefisienbilaalattersebutdioperasikandibawahkapasitasnya.Untukmenghindarikompresortetapmenyalaketikatidakdiperlukan,dipasangsebuahalatkontrolotomatisyangdapatmematikandanmenyalakankompresorsesuaikebutuhan.Hallainnya,jikatekanansistimudaratekandijagaserendahmungkinmakaefisiensiakanmeningkatdankebocoranudaraberkurang.

4.11PraktekPerawatan

Praktek perawatan yang baik dan benar akan secara dramatismeningkatkan efisiensi kinerja sistim kompresor.Berikut adalah beberapa tip untuk operasi dan perawatan yangefisienbagisistimudaratekandiindustri:

Pelumasan:Tekananminyakpelumaskompresorharussecaravisuildiperiksasetiaphari,dansaringanminyakpelumasnyadigantisetiapbulan.SaringanUdara:Saringanudaramasuksangatmudahtersumbat,terutamapadalingkunganyangberdebu.Saringanharusdiperiksadandigantisecarateratur.TrapsKondensat:Banyaksistimmemilikitrapskondensatuntukmengumpulkandan(untuktrapsyangdipasangdengansebuahkranapung)menguraskondensatdarisistim.



Trapsmanualharussecaraberkaladibukadanditutupkembaliuntukmengurasfluidayangterakumulasi, trapsotomatisharusdiperiksauntukmemastikanbahwatidakadakebocoranudaratekan.PengeringUdara:Udarakeringmerupakanenergiyangintensif.Untukpengeringyangdidinginkan,periksadangantisaringanawalsecarateraturkarenapengeringtersebutseringkalimemilikilintasankecildibagiandalamnyayangdapattersumbatolehbahanpencemar.Pengeringregeneratifmemerlukansebuahpenyaringpenghilangminyakpadasaluranmasuknya,karenamerekatidakdapatberfungsidenganbaikjikaminyakpelumasdarikompresormembalutbahanpenyerapairnya.Suhupengeringanyangbaikharusdijagadibawah100Funtukmenghindaripeningkatanpemakaianbahanpenyerapairnya,yangharusdigantilagisetiap34bulantergantungpadalajukejenuhan.

{tab=DaftarPeriksa}

5.DAFTARPERIKSA

Caridanperbaikikebocoranudaratekandancobalahuntukmencegahhalyangsama.Periksakebocorandankehilangantekanandiseluruhsistimsecarateratur(bulanan).Hindaripraktekyangtidakbenar,untukmemastikanpenggunaanudarayangbebaskadarairpadatitikpenggunaan.Aturseluruhoperasititikpenggunaanpadatekananserendahmungkindenganmenggunakanpengatur/regulatoryangbaik.Hilangkanpenggunaanpengangkatudaradanmotorudara.MatikanpasokanudarakeperalatanproduksiyangsedangtidakbekerjaPisahkanpenggunatunggaludarabertekanantinggi.Pantaupenurunantekanandalamsistimpemipaan.Evaluasikebutuhanuntukpengaturankompresor.Gunakanmotorberefisiensitinggisebagaipenggantimotorstandar.PertimbangkanpenggunaankompresormultitahapGunakantekanankeluarserendahmungkin.Gunakanlimbahpanasyangkeluardarikompresoruntukmembantupenghematanenergipabrik.Hindarkanpengirimantekanantinggikeseluruhpabrikhanyauntukmemenuhisatupengguna.Pahamipengendalisistimkompresorbertingkat.Gunakanpengendaliintermediate/expander/pengaturtekananbalikyangberkualitastinggi.Pahamipersyaratanpersyaratanuntukperlatanpembersihan.Gunakanteknologipengeringanyangmemberitekananmaksimumyangdiperbolehkanuntuktitikpengembunan.Pilihlahprodukprodukyangterbaikdikelasnyauntukseluruhsukucadangkompresor.Pantauperbedaantekananyangmelintasisaringanudara.Penurunantekananyangberlebihandalamsaringanjugamerupakanpemborosanenergi.Gunakanudaraluaryangdinginuntukmasukankompresor.Lakukanstrategiperawatanpencegahanyangsistimatikuntukkompresoranda.Berikanpelatihandanciptakankepeduliandiantarapekerjaterhadapoperasidanperawatanyangefisiensistimkompresor.Patikanseluruhsistimdipantauolehpraktekgoodhousekeeping.Pastikankondensasidapatdihilangkansecaracepatdarijaringandistribusi,atautidakterjadikondensasi.Periksabahwaukuranreceiver/penerimahanyamenyimpanudarabagikebutuhanuntukjangkapendek.

{tab=LembarKerja}

6.LEMBARKERJA



{tab=DaftarAcuan}

7.DAFTARACUAN

ConfederationofIndianIndustries.ManualonCompressorsandCompressedAirSystems.http://greenbusinesscentre.com/documents/compressor.pdfECompressedAir.CompressedAirAudits.http://ecompressedair.com/air.shtmlhttp://superiorsignal.com/usndacr.pdfKing,Julie.MichiganTech,DepartmentofChemicalEngineering



Hakcipta:HakciptaUnitedNationsEnvironmentProgramme(year2006)Publikasi ini boleh digandakan secara keseluruhan atau sebagian dalam segala bentuk untuk pendidikan atau keperluan nonprofit tanpa ijin khusus dari pemegang hak cipta, harusmencantumkan sumber yang membuat. UNEP akan menghargai pengiriman salinan dari setiap publikasi yang menggunaan publikasi ini sebagai sumber. Tidak diijinkan untukmenggunakanpublikasiiniuntukdijualbelikanatauuntukkeperluankomersiallainnyatanpaijinkhususdariUnitedNationsEnvironmentProgramme.

Disclaimer:ModulperalatanenergiinidibuatsebagaibagiandariproyekPenurunanEmisiGasRumahKacadariIndustridiAsiadanPasifik/GreenhouseGasEmissionReductionfromIndustryinAsiaandthePacific(GERIAP)olehBadanProduktivitasNasional,India.Sementaraupayaupayamasihdilakukanuntukmenjaminbahwaisidaripublikasiinididasarkanfaktafaktayangbenar,UNEPtidakbertanggungjawabterhadapketepatanataukelengkapandarimateri,dantidakdapatdikenakansangsiterhadapsetiapkehilanganataukerusakanbaiklangsungmaupuntidaklangsungterhadappenggunaanataukepercayaanpadaisipublikasiini.

ArtikelSesudahnyaBoilerdanPemanasFluidaTermis17/04/201105:07SistemPerpipaanpadaPompa11/04/201116:26TeoriDasarMesinDiesel04/03/201110:46SistemRefrigerasi25/12/201005:02TurbinGas18/12/201017:16

ArtikelSebelumnyaPeningkatanUmurBearingpadaPompaSentrifugal14/04/201013:13KarakteristikTurbinCrossFlow21/02/201000:00MechanicalSeal19/12/200902:39SistemPenyekatPadaPompa26/11/200910:57EvaluasiUnjukKerjaKompresorSentrifugal03/08/200919:05

McKane,A.andMedaris,B.TheCompressedAirChallengeMakingadifferenceforUSindustry.2003.http://eetd.lbl.gov/ea/indpart/publications/lbnl_52771.pdfMTUniversity.Compressors.www.chem.mtu.edu/chem_eng/current/new_courses/CM4120/315,30,ReferenceNationalProductivityCouncil,India.Compressors.In:TechnologyMenuforEfficientEnergyUse,MotorDriveSystems(NPC).1993NPCEnergyAuditReportsSustainableEnergyDevelopmentOffice,GovernmentofWesternAustralia.CompressedAirSystems.2002.www1.sedo.energy.wa.gov.au/uploadsTashian,Paul.SuccessfulLeakDetectionUsingUltrasonics.USDepartmentofEnergy(USDOE),EnergyEfficiencyandRenewableEnergy.ImprovingCompressedAirSystemPerformance.DEO/GO1020031822.2003.www.oit.doe.gov/bestpractices/compressed_airUSDepartmentofEnergy,EnergyEfficiencyandRenewableEnergy,IndustrialTechnologiesProgram.EnergyTipsCompressedAirTipSheet3.2004.www.eere.energy.gov/industry/bestpractices/pdfs/compressed_air.pdf



Addcomment

Comments

Quote

#8SatuanRumusAdministrator 2013082417:56

Quotingalimurtadho:

Salampak,bisadijelsakannilai273/(273+T)pada energyefficiencyasia.org/.../... halaman23adalahapa?Terimakasih

Salam,

Penyesuainsatuansbb:

m=Nmx(T+273)/273x1.033/(P+1.033)

Nm=273/(T+273)x(P+1.033)/1.033

Dimana:

T=temperatureCdimana[K]=[C]+273P=pressurekg/cm

Quote

#7compcapacityalimurtadho 2013082412:36Salampak,bisadijelsakannilai273/(273+T)pada energyefficiencyasia.org/.../... halaman23adalahapa?Terimakasih

Salam,



1

Quote

#6diagramfaktorekspansiary 2013032413:38maspunyagambardiagramfaktorekspansiuntukmencarinilaiY,sepertiyangadapadabukusularso..trims

Quote

#5compressortankcapasityAdelinnColing 2013032008:18Ass,....selamatsiangMas!sayamaubertanyatentangCapasitastankUntukkompressor.PerusahaankamiberencanamengubahControlValveyangadasekarangdengansistempeneumatic.DimanacontrolValveyanglamasistemmanual,denganmenaikkangateValvetekanan30bargdantemp.200derajatCelciusdanfluidasteam50t/jam.KalaukamimerencanakanCompressor40bargdengantemptekananserupa,kirakiraberapakapasitastankyangidealyanMas?TolongdibantuyaMas???trmkshutkkerjasamadanwaktuluangnya

Quote

#4judulskripsiErwinTrismanto 2012100109:09assalamualikumwarohmatullahiwabarakatuhmassymahasiswajurusanteknikmesintingkatakhirygsedangmelakukanpenelitianskripsi.judulskripsisy:ANALISAPENGARUHTEMPERATURUDARAYANGMASUKTERHADAPPERFORMAKOMPRESORSENTRIFUGALDIPT.AIRLIQUIDEkirakirajudultersebutbisatidakuntukdijadikantulianskripsi.atauadayangkurang.mohonbantuannyamas.

Quote

#3comsatria 2012030812:33massayamautanyaneh..?????gimanacarahitungpipaterhadphp

Quote

#2RE:KompresordanSistemUdaraTekanroy 2011031310:00massayainginbertanyatentangsistemudara(airintakesystem)untukpembngkitanPLTGU.?jikasayainginberkonsultasigimanayah>>needreply??

Quote

#1RE:KompresordanSistemUdaraTekanwildanqolby 2011030609:44kamisangatmengharapkaninformasiinisebagaidasaruntukmenambahwawasankamidibidangmekanikal..



Webloginidibuatsebagaisaranapembelajaran...Sayaberusahauntukmenyimpanseluruhcatatanyangsayakumpulkankedalampenyimpandataonlineiniuntukdapatdipakaibersama.Meskipundengansegalaketerbatasandanwaktuyangada,sehinggamasihbanyakyangharusdibenahi.Segalasumberdatasayamasukankedalamnya,namunadabeberapafileyanglupasumbernya.Sehinggamohonmaafjikaadapihakyangtidakberkenan...Untukitusegalamasukandansaransangatsayaharapkan.Semogabermanfaat...

Ke atas

Righttocopy2014MyLittleNotes|OnlineSince12December2008Silakanmengkopiartikeldenganmenyebutkansumbernya.

JComments

Refresh comments list RSS feed for comments to this post

kompresor dan sistem udara tekan

Documents