kompresor kel 10
TRANSCRIPT
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam perkembangan ilmu dan pengetahuan saat sekarang ini kompresor banyak
sekali digunakan dalam suatu alat yang dipakai untuk kehidupan sehari-hari.
Contohnya banyak terlihat di sepanjang jalan raya, seperti tempat pengisian angin ban
kendaraan. Prinsipnya bisa dikatakan mudah akan tetapi secara detail perlu diketahui
melalui praktikum agar nantinya di lapangan sebagai seorang Insinyur tidak lagi ragu
dalam menganalisa dan mengetahui fenomena yang terjadi pada kompresor
kompresor, baik kompresor torak maupun kompresor lainnya.
Agar mahasiswa dapat lebih mengetahui dan memahami secara detail tentang
kompresor tersebut, maka diadakanlah praktikum mengenai kompresor sebagai salah
satu modul dalam praktikum fenomena dasar mesin.
1.2 Tujuan
Adapun tujuan dari praktikum kompresor torak ini, adalah :
1. Mengetahui dan memahami jenis-jenis kompresor
2. Memahami prinsip kerja kompresor torak.
1.3 Manfaat
Manfaat yang didapat setelah dilakukan praktikum kompresor torak ini, adalah :
1. Dapat mengetahui jenis-jenis kompresor, pemilihan dan pemakaiannya.
2. Dapat mengetahui cara-cara pengujian kompresor torak.
3. Dapat menentukan karakteristik kompresor torak pada beberapa putaran.
4. Mampu mengetahui prestasi dari sebuah kompresor torak.
Kompresor Torak 1Kelompok x
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Teori Dasar
2.1.1 Definisi Kompresor
Kompresor merupakan mesin untuk menaikkan tekanan udara dengan cara
memampatkan gas atau udara yang kerjanya didapat dari poros. Kompresor biasanya
bekerja dengan menghisap udara atmosfir. Jika kompresor bekerja pada tekanan yang
lebih tinggi dari tekanan atmosfir maka kompresor disebut sebagai penguat (booster),
dan jika kompresor bekerja dibawah tekanan atmosfir maka disebut pompa vakum.
Gas mempunyai kemampuan besar untuk menyimpan energi persatuan
volume dengan menaikkan tekanannya, namun ada hal-hal yang harus diperhatikan
yaitu : kenaikan temperatur pada pemampatan, pendinginan pada pemuaian, dan
kebocoran yang mudah terjadi. [Turbin, Pompa, dan Kompresor, Fritz Distzel, Dakso Sriyono]
Gambar 2.1. Kompresor
2.1.2 Jenis-jenis Kompresor
Kompresor Torak 2Kelompok x
Kompresor dibagi atas 2 tipe dasar yaitu kompresor perpindahan positif
(Positive Displacement) dan dinamik. Kompresor perpindahan positif dibagi atas
kompresor torak dan kompresor rotary. kompresor dinamik juga dibagi atas
kompresor sentrifugal dan axial.
Gambar 2.2 Diagram pembagian klasifikasi kompresor
1) Kompresor Dinamik
Kompresor Dinamik merupakan mesin alir udara yang berputar secara kontinu,
dengan menggunakan suatu elemen yang berputar dengan cepat, dimana udara
tersebut akan termampatkan sehingga tekanannya akan naik. Kompresor Dinamik
terbagi atas 2 tipe yaitu : Kompresor Sentrifugal dan Kompresor Axial.
[www.thermalfluids.net]
Gambar 2.3 Kompresor dinamik
Kompresor Torak 3Kelompok x
a. Kompresor Sentrifugal
Kompresor Sentrifugal mengahasilkan tekanan yang tinggi melalui perputaran
impeller dengan kecepatan tinggi, ekspansi udara yang masuk menyebabkan
pertambahan massa yang nantinya menimbulkan gaya sentrifugal yang
mementalkan udara tersebut ke luar, ditambah dengan adanya pembesaran
penampang pada diffuser yang menyebabkan tekanan menjadi tinggi.
Kompresor sentrifugal sering juga disebut orang dengan Kompresor Radial,
artinya arah masukan udara tegak lurus terhadap hasil udara keluarannya.
Agar lebih efisien Kompresor Sentrifugal berputar sangat cepat bila
dibandingkan dengan tipe kompresor lainnya. Kompresor ini juga dirancang
untuk kapasitas yang lebih besar karena aliran udara yang melewati
kompresor kontinu. [www.thermalfluids.net]
Kompresor Torak 4Kelompok x
Step 1
Step 2
Step 3 Step 4
Gambar 2.4 Skema kerja dari kompresor sentifugal [www.thermalfluids.net]
Pada skema kerja diatas dapat kita lihat bahwa :
Step 1 : Udara luar masuk diputar oleh impeller dengan kecepatan tinggi.
Step 2 : Udara masuk diekspansikan sehingga terjadinya pertambahan
massa dari udara tersebut.
Step 3 : Udara masuk dipentalkan oleh impeller ke dinding silinder
kompresor.
Step 4 : Difuser pada kompresor akan menambah tekanan dari udara yang
dipentalkan, sehingga didapatkan udara yang bertekanan tinggi.
b. Kompresor Axial
Pada kompresor axial, aliran udara parallel terhadap sumbu putar. Kompresor
ini tersusun atas beberapa tingkat impeller. Beberapa tingkat tersebut disebut
rotor yang dihubungkan dengan poros sentral yang berputar dengan kecepatan
tinggi. Dengan kata lain, arah aliran udara yang masuk searah dengan udara
yang dimampatkan oleh kompresor. Kompresor ini biasanya banyak
digunakan pada industri pesawat terbang.
Kompresor Torak 5Kelompok x
Step 1 Step 2
Step 3 Step 4
Gambar 2.5 Skema kerja kompresor axial [www.thermalfluids.net]
Pada skema kerja diatas dapat kita lihat bahwa :
Step 1 : Udara masih berada di luar kompresor.
Step 2 : Udara mulai terhisap masuk ke dalam kompresor
Step 3 : Udara masuk dipentalkan oleh impler ke dinding silinder
kompresor.
Step 4 : Udara bertekanan tinggi setelah dimampatkan mulai meninggalkan
kompresor
2) Kompresor Perpindahan Positif (Possitive displacement)
Kompresor torak dan rotary merupakan 2 jenis dari kompresor
perpindahan positif. Pada kompresor perpindahan positif ini menaikan tekanan
udara dengan cara mengkompres udara tersebut pada ruang tertutup sehingga
menyebabkan penaikkan tekanan. [www.thermalfluids.net]
Kompresor Torak 6Kelompok x
Gambar 2.6 Kompresor perpindahan positif
a) Kompresor Torak (Reciprocating Compresor)
Step 1 Step 2
Step 3 Step 4
Gambar 2. 7 Skema Kerja Kompresor Torak [www.thermalfluids.net]
Pada skema kerja diatas dapat kita lihat bahwa :
Step 1 : Udara dari lingkungan dihisap ke dalam silinder kompresor
Step 2 : Udara terhisap memenuhi silinder dan piston mencapai posisi terbawah
Step 3 : Udara masuk dimampatkan atau ditekan sehingga tekanannya naik
Step 4 : Udara bertekanan tinggi setelah dimampatkan didorong keluar dari silinder
Single Acting Compressor
Pada kompresor ini satu kali putaran poros compressor menghasilkan satu kali
udara bertekanan.
Kompresor Torak 7Kelompok x
Gambar 2. 8 Single Acting Compressors
Double Acting Compressor
Pada kompresor ini tekanan dihasilkan pada kedua sisi compressor, tekanan
dihasilkan silih berganti antara kedua sisinya dalam satu putaran poros
kompresor. kompresor yang kedua bertindak sebagai boster kompresor pertama.
Gambar 2. 9 Double Acting Compressors
Diaphragm Compressors
Gambar 2. 10 Kompresor diafragma
Kompresor Torak 8Kelompok x
Diapraghm kompresor juga dikenal dengan nama membrane compressor.
Kompresor ini merupakan varian konvesional dari reciprocating compressor.
Kompresor ini mlakukan kompresi udara dengan menggunakan membrane yang
bergerak berputar, untuk manrik udara masuk ke daerah kompresi dan
memberinya tekanan untuk selanjutnya disimpan pada bagian tabung penyimpan.
Kompresor diafragma terdiri dari 2 sistem hidrolik dan sistem tekanan udara.
Metal diafragma adalah komponen pelindung diantara sistem itu. Sistem tekanan
udara terdiri dari 3 piringan metal diafragma yang mana diapit diantara dua
rongga alat, proses masukan dan keluaran udara. Sistem hidrolik pengendali
motor poros engkol yang memindahkan piston dalam tekanan rendah. Cairan
hidrolik berlawanan untuk merendahkan bagian dari samping dari diafragma.
Ayunan rongga menyebabkan pergantian proses udara.
b) Kompresor Putar (Rotary)
Pembagian kompresor rotary
1. Lobe Compressors
Udara masuk dimampatkan melalui Blade (Mata Pisau) yang berputar cepat.
Blade tersebut digerakkan untuk memampatkan udara yang masuk.
Step 1 Step 2
Kompresor Torak 9Kelompok x
Step 3 Step 4
Gambar 2.11 Skema Kerja Kompresor Rotary [www.thermalfluids.net]
Pada skema kerja di atas terlihat bahwa :
Step 1 : Udara luar masuk melalui perbedaan tekanan antara
kompresor dengan tekanan udara lingkungan.
Step 2 : Udara masuk, mulai mengembang/ di ekspansikan oleh
Blade.
Step 3 : Udara dimampatkan ke dinding silinder oleh Blade.
Step 4 : Udara bertekanan tinggi keluar melalui katup keluar.
Tekanan dihasilkan melalui pergerakan roda gigi dalam sebuah rumah yang
dirancang memiliki clearance yang sangat kecil sehingga tidak ada kontak antara
roda gigi dan chasing kompresor. Udara masuk ketika terbentuk rongga antara
dua roda gigi dan udara yang terjebak didalam rongga akan terkompres melalui
perputaran roda gigi.
2. Liquid Ring Compressors
Ketika impeller berputar, gaya sentrifugal menyebabkan berkumpulnya liquid
menjauhi impeller danterbentuk lubang pada bagian casing yang dekat dengan
ujung impeller. Inlet diletakkan pada bagian lobang yang terbentuk akibat gaya
sentrifugal dan outlet pada bagian tengah impeller. Udara bertekanan dihasilkan
dari putaran impeller dan liquid membuat kebocoran sangat kecil dan
menghindari terjadinya kontak antara impeller dan chasing.
Kompresor Torak 10Kelompok x
Gambar 2.12 Liquid Ring Compressor
3. Helical Screw Compressors
Kompresor ini memiliki sudu helix untuk memampatkan udara.
Gambar 2.13 Kompresor helical screw
4. Scroll Compressors
Elemen scroll kompresor terdiri dari sepasang spiral yang ditempatkan dalam
rumah kompresor, dimana spiral digerakkan oleh sebuah motor. Intake diletakkan
diatas dari casingnya, ketika spiral berputar searah jarum jam, udara dihisap dan
dikompres secara kontinu kepusat spiral yang telah dirancang dengan memberi
katub searah agar udara tidak balik kebelakang.
Kompresor Torak 11Kelompok x
Gambar 2.14 Kompresor scroll
5. Sliding Vane Compressors
Kompresor jenis ini terbagi dua, yaitu jenis lembab dan jenis kering. Dimana
terdiri dari sebuah slinder, sebuah slot rotor dan beberapa bilah ”vanes” yang
dipasang pada slot rotor. Bilah ”vane” bebas untuk menyisip kedalam dan keluar
(slide in and out) pada slot karena terdapat jarak diantara rotor dan dinding
slinder.
Gambar 2.15 Kompresor sliding vane
2.1.3 Klasifikasi Kompresor
Berdasarkan alat rasio tekanan :
1. Kompresor (pemampat) dipakai untuk jenis yang bertekanan tinggi, kompresor
mempunyai rasio tekanan > 3.
2. Blower ( peniup ) untuk yang bertekanan agak rendah, blower mempunyai rasio
tekanan 1-3.
Kompresor Torak 12Kelompok x
3. Fan ( kipas ) untuk yang bertekanan sangat rendah, fan mempunyai rasio
tekanan < 1.
Berdasarkan cara pemampatan :
1. Jenis turbo, menaikkan tekanan dan kecepatan gas dengan gaya sentrifugal
yang ditimbulkan oleh impeler, atau dengan gaya angkat (lift) yang ditimbulkan
oleh sudu yang dibedakan dalam arah aliran udara : kompresor aksial dan dan
kompresor sentifugal.
2. Jenis perpindahan, menaikkan tekanan dengan memperkecil atau
memampatkan volume gas yang diisap ke dalam silinder atau stator oleh torak
atau sudu. Kompresor jenis perpindahan dibagi menjadi : jenis putar dan bolak-
balik. Kompresor putar dibagi : jenis roots, sudu luncur, dan sekrup.
Berdasarkan konstruksinya :
1. Berdasarkan jumlah tingkat kompresi : 1 tingkat, 2 tingkat, dan banyak
tingkat.
2. Berdasarkan langkah kerja (pada torak) : kerja tunggal, dan kerja ganda.
Tunggal Ganda
Gambar 2.16 Langkah Kerja Kompresor
Perbedaannya adalah pada proses pemampatannya, dimana pada kerja tunggal
udara dimampatkan pada 1 langkah saja, sedangkan pada kerja ganda, udara
dimampatkan untuk 2 langkah.
3. Berdasarkan susunan silinder (pada torak) : mendatar, tegak, bentuk L,
bentuk V, bentuk W, bentuk bintang, lawan berimbang (balance oposed).
Kompresor Torak 13Kelompok x
Gambar 2.17 Susunan Silinder Torak
4. Berdasarkan cara pendinginan : pendinginan air, dan udara.
5. Berdasarkan transimisi penggerak : langsung, sabuk V, dan roda gigi.
6. Berdasarkan penempatannya : permanen, dan portable.
7. Berdasarkan cara pelumasan : dengan minyak, dan tanpa minyak.
2.1.4 Prinsip Kerja Kompresor Secara Umum
Mesin kompresor udara memiliki prinsip kerja yang sudah terorganisir dengan
baik. Prinsip kerja kompresor merupakan satu kesatuan yang saling mendukung,
sehingga kompresor dapat bekerja dengan maksimal. Prinsip kerja dari sebuah
kompresor biasanya terbagi menjadi empat prinsip utama, yaitu:
Staging
Selama proses kerja kompresor, suhu dari mesin kompresor menjadi tinggi dan
meningkat sesuai dengan tekanan yang terdapat dalam kompresor tersebut. Sistim ini
lebih dikenal dengan nama polytopic compression. Jumlah tekanan yang terdapat
Kompresor Torak 14Kelompok x
pada kompresor juga meningkat seiring dengan peningkatan dari suhu kompresor itu
sendiri.
Kompresor mempunyai kemampuan untuk menurunkan suhu tekanan udara dan
meningkatkan efisiensi tekanan udara. Tekanan udara yang dihasilkan oleh
kompresor mampu mengendalikan suhu dari kompresor untuk melanjutkan proses
berikutnya.
Intercooling
Pengendali panas, atau yang lebih dikenal dengan intercooler merupakan salah
satu langkah penting dalam proses kompresi udara. Intercooler mempunyai fungsi
untuk mendinginkan tekanan udara yang terdapat dalam tabung kompresor, sehingga
mampu digunakan untuk keperluan lainya. Suhu yang dimiliki oleh tekanan udara
dalam kompresor ini biasanya lebih tinggi jika dibandingkan dengan suhu ruangan,
dengan perbedaan suhu berkisar antara 10°Fahrenheit (sekitar -12°Celcius)
sampai dengan 15°Fahrenheit (sekitar -9°Celcius).
Compressor Displacement and Volumetric Efficiency
Secara teori, kapasitas kompresor adalah sama dengan jumlah tekanan udara
yang dapat ditampung oleh tabung penyimpanan kompresor. Kapasitas sesungguhnya
dari kompresor dapat mengalami penurunan kapasitas. Penurunan ini dapat
diakibatkan oleh penurunan tekanan pada intake, pemanasan dini pada udara yang
masuk ke kompresor, kebocoran, dan ekspansi volume udara. Sedangkan yang
dimaksud dengan volumetric efficiency adalah rasio antara kapasitas kompresor
dengan compressor displacement.
Specific Energy Consumption
Yang dimaksud dengan specific energy consumption pada kompresor adalah
tenaga yang digunakan oleh kompresor untuk melakukan kompresi udara dalam
setiap unit kapasitas kompresor. Biasanya specific energy consumption pada
kompresor ini dilambangkan dengan satuan bhp/100 cfm.
Kompresor Torak 15Kelompok x
2.1.4 Cara Kerja Kompresor Torak
1. Kompresor Sentrifugal (Dinamik)
Sebuah kompresor sentrifugal menghasilkan tekanan dengan meningkatkan
kecepatan gas yang melewati impeler, dan selanjutnya pengaturan kecepatan dengan
peralatan pengontrol sehingga diperoleh aliran dan tekanan yang diinginkan.
Kompresor sentrifugal ini konstruksi dan cara kerjanya sangat mirip dengan
pompa sentrifugal. Fluida yang dialirkan udara dan gas dengan kerapatan
yang cukup kecil, dan sangat dipengaruhi oleh tekanan dan temperatur gas. Agar
kompresor bisa bekerja, kompresor membutuhkan atau memperoleh daya dari mesin
penggerak kompresor di dalam roda jalan fluida kerja mendapat percepatan
sedemikian rupa sehingga fluida itu mempunyai kecepatan mengalir keluar dari sudu-
sudu roda jalan. Kecepatan keluar fluida ini selanjutnya akan berkurang dan berubah
menjadi head ketinggian H di sudu-sudu pengarah atau di rumah keong.
Diagram skematis kompresor sentrifugal diberikan pada gambar dibawah.
Impeler berputar bersama poros sementara sudu pengarah difuser dipasang tetap pada
rumah kompresor. Gas yang dimampatkan harus dibuang melalui rumah keong
(volut), yang mengelilingi diffuser. Untuk pemampatan tiap tingkat, buangan dari
diffuser tingkat pertama disalurkan kembali ke pusat perputaran untuk memasuki
impeler tingkat yang berikutnya yang dipasang pada poros yang sama. dengan cara
ini, perbandingan tekanan yang agak tinggi dapat dicapai pada mesin-mesin
sentrifugal, yang biasanya adalah kompak dan dalam kesetimbangan yang baik.
keseluruhan kerja pemampatan dilakukan pada impeler, sementara ada penurunan
kecepatan dan dengan demikian kenaikan tekanan statik dalam difuser stasioner, tidak
akan terdapat perubahan entalpi stagnasi di sana.
Pada jalan masuk ke impeler, sudu-sudu dilengkungkan ke depan untuk
memberikan, sedekat mungkin, kecepatan relatif tangensial antara gas yang masuk ke
permukaan yang berputar. Contour sudu dibelakangnya dapat berupa radial, bengkok
Kompresor Torak 16Kelompok x
ke belakang, atau bengkok ke depan, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah.
. [Turbin, Pompa, dan Kompresor, Fritz Distzel, Dakso Sriyono]
Gambar 2.18 Prinsip Kerja Kompresor Sentrifugal
b. Kompresor Positive Displacement (Kompresor Torak)
Untuk kompresor jenis positif displacement yaitu kompresor torak, cara kerjanya
adalah sebagai berikut, jika torak ditarik ke atas, tekanan dalam silinher dibawah
torak akan menjadi negatif (lebih kecil dari tekanan atmosfir) sehingga udara akan
masuk melalui celah katup isap. Katup ini dipasang pada torak yang sekaligus
berfungsi juga sebagai perapat torak. kemudian jika torak ditekan kebawah, volume
udara yang terkurung dibawah torak akan mengecil sehingga tekanan akan naik.
Katup isap akan menutup dengan merapatkan celah antara torak dan dinding silinder.
Jika torak ditekan terus volume akan semakin kecil dan tekanan didalam silinder akan
naik. katup isap akan menutup dengan merapatkan celah antara torak dan dinding
silinder.
Gambar 2.19 Proses Pemampatan Udara Pada Kompresor Torak
Kompresor Torak 17Kelompok x
Sebagai penggerak kompresor digunakan motor listrik jenis sangkar bajing
(squirrel cage). Transmisi daya adalah transmisi sabuk. Besar kerja mekanik yang
dilakukan oleh motor dapat ditentukan dengan mengukur torsi. Sedangkan putaran
motor diukur dengan tachometer.
Kondisi-kondisi udara pada stasion-stasion yang penting dapat diketahui dengan
mengukur tekanan dan temperaturnya (bola basah dan bola kering). Laju aliran udara
diukur dengan menggunakan orifis dan manometer. Massa jenis () cairan
manometer adalah 787 kg/m3
2.1.5 Teori Kompresi
1. Hubungan tekanan dan volume.
Jika gas dikompresikan (atau diekspansikan) pada temperatur tetap maka
tekanannya akan berbanding terbalik dengan volumenya (Hukum Boyle).
P1 V1 = P2 V2 = Konstan
2. Hubungan temperatur dan volume.
Seperti halnya zat padat dan cair, gas akan mengembang jika dipanaskan pada
tekanan tetap dan pengembangannya jauh lebih besar karena gas mempunyai
koefisien muai yang jauh lebih besar. Hukum charles menyatakan : semua gas
apabila dinaikkan temperaturnya sebesar 1 oC pada tekanan tetap, akan
mengalami pertambahan volume sebesar 1/273 dari volumenya pada 0 oC dan
sebaliknya.
dimana : Vo = Volume gas pada temperatur 0 oC
Kompresor Torak 18Kelompok x
V1 = Volume gas pada temperatur t1 pada tekanan yang sama
dengan V0 (0 oC)
V2 = Volume gas pada temperatur t2 pada tekanan yang sama
dengan V0 (0 oC)
t1 dan t2 = Temperatur (oC)
3. Persamaan keadaan.
Hukum Boyle-Charles merupakan gabungan dari hukum Charles dan hukum
Boyle yang digunakan untuk gas ideal yang dinyatakan dengan :
PV = m R T
2.1.6 Proses Kompresi Gas
1. Cara Kompresi
Kompresi dapat dilakukan dengan : Isotermal, Isentropik (adiabatik), dan
politropik.
a. Kompresi Isotermal
Bila gas dikompresi, maka ada energi mekanik yang diberikan dari luar ke gas.
Energi ini dirubah menjadi energi panas sehingga temperatur gas naik jika
tekanan semakin tinggi. Namun jika proses kompresi dibarengi dengan
pendinginan untuk mengeluarkan panas, temperatur dapat dijaaga tetap disebut
dengan kompresi isotermal.
P = Konstan
Kompresi ini sangat berguna dalam analisa teoritis, namun secara praktek jauh
sekali perbedaannya.
b. Kompresi Isentropik
Jika silinder diisolasi secara sempurna, maka kompresi akan berlangsung tanpa
ada panas yang keluar dari gas atau masuk ke gas. Proses ini disebut adiabatik.
Kompresor Torak 19Kelompok x
Dalam praktek proses ini tidak pernah terjadi secara sempurna, namun sering
dipakai dalam kajian teoritis.
P k = Konstan
Dimana :
Jika rumus ini dibandingkan dengan rumus kompresi isotermal dapat dilihat
bahwa untuk pengecilan volume yang sama, kompresi adiabatik akan
menghasilkan tekanan yang lebih tinggi dari pada proses isotermal dengan
demikian kerja yang diperlukan pada kompresi adiabatik juga lebih besar.
c. Kompresi politropik
Karena sesungguhnya kompresi bukan isotermal karena ada kenaikan temperatur,
dan juga bukan adiabatik karena ada panas yang dipancarkan keluar. Jadi proses
kompresi yang sesungguhnya ada diantara keduanya dan disebut kompresi
politropik.
P n = Konstan
dimana : n = Indeks politropik (1 < n < k)
2. Perubahan Temperatur
Pada waktu kompresi, temperatur gas dapat berubah tergantung pada jenis proses
yang dialami. Hubungan temperatur dan tekanan untuk masing-masing proses :
a. Proses Isotermal, dimana proses ini temperatur dijaga tetap.
b. Proses Isentropik.
Dalam kompresi adiabatik tidak ada panas yang dibuang keluar atau
dimasukkan ke silinder sehingga seluruh kerja mekanis yang diberikan
dalam proses ini akan dipakai untuk menaikkan temperatur gas.
Kompresor Torak 20Kelompok x
dimana : Td = Temperatur keluar (K)
Ts = Temperatur masuk (K)
Pd = Tekanan keluar (Pa)
Ps = Tekanan masuk (Pa)
c. Proses Politropik.
Jika selama proses kompresi udara didinginkan, misalnya dengan memakai
air pendingin untuk silinder, maka sebagian panas yang timbul akan
dikeluarkan.
2.1.7 Efisiensi Volumetrik dan Adiabatik
a. Efisiensi Volumetrik.
Kompresor Torak 21Kelompok x
Gambar 2.20 Diagram P – V dari kopresor torak
Keterangan :
1-2 : Isotermal / Kompresi
Pada proses isotermal, piston didorong ke kiri sehingga terjadi pemampatan
udara yang mengakibatkan tekanan meningkat dan volume menurun.
2-3 : Isobarik / Langkah Buang
Pada langkah isobarik udara yang bertekanan tinggi tersebut mengalami
pembakaran dan sisa hassil pembakaran tersebut dibuang melalui katup keluar
sehingga tekanannya konstan dan volume menurun.
3-4 : Expansi Adiabatik
Pada langkah ekspansi adiabatik, piston bergerak ke kanan sehingga terjadi
peningkatan volume udara dan tekanan menurun.
4-1 : Langkah Buang
Setelah itu terjadi proses pembuangan gas sisa melalui katup keluar.
dimana :
Qs = Volume gas yang dihasilkan pada kondisi tekanan dan temperatur isap
(m3/min)
Qth = Perpindahan torak (m3/min)
n = Koefisien ekspansi gas yang tertinggal di dalam volume sisa, untuk
udara n =1,2
b. Efisiensi adiabatik keseluruhan.
Kompresor Torak 22Kelompok x
Efisiensi adiabatik keseluruhan didefinisikan sebagai daya yang
diperlukan untuk memampatkan gas siklus adiabatik, dibagi dengan daya
yang sesungguhnya diperlukan oleh kompresor pada porosnya.
dimana : Lad = Daya adiabatik teoritis
Ls = Daya yang masuk pada poros kompresor
Ps = Tekanan isap tingkat pertama (Pa)
Pd = Tekanan keluar tingkat terakhir (Pa)
Qs = Debit yang masuk (m3/min)
m = Jumlah tingkat kompresi
Semakin tinggi efisiensi adiabatik keseluruhan, berarti semakin kecil
daya poros yang diperlukan untuk perbandingan kompresi dan debit yag
sama.
Yang sangat penting untuk menunjukkan prestasi dan ekonomi sebuah
kompresor. Efisiensi volumetris hanya koefisien yang diperlukan oleh
perencana kompresor dan tidak penting untuk pemakainya.
Secara umum daya yang dibutuhkan suatu kompresor adalah :
P = g Q H
Dimana : H = p/( g) = tinggi tekan (m (kolom udara))
P = Daya kompresor (kW)
= kerapatan gas (kg/m3)
g = percepatan grafitasi (m/s2)
Q = debit aliran (m3/s)
Kompresor Torak 23Kelompok x
Pada kompresor sentrifugal tinggi tekan H bisa menentukan konstruksi dari
roda jalan (impeler) kompresor yaitu dengan menggunakan rumus-rumus
perancangan pada pompa sentrifugal. Untuk menghasilkan tekanan yang besar dan
juga untuk menaikkan efisiensi kompresor harus dibuat dengan bahan yang
berkualitas tinggi dan dibuat bayak tingkat (jumlah tingkat = i), dimana tinggi tekan
H masing-masing tingkat : H = H/i
Pada kompresor bertingkat volume udara karena pemampatan akan mengecil,
maka debit udara akan menurun yang menyebabkan roda jalan kompresor bertingkat
akan bertambah kecil dari tigkat yang pertama ke tingkat berikutnya.
Gambar di bawah menunjukkan kerja yang dihemat kompresor bertingkat jika
dibandingkan dengan tidak bertingkat.
Gambar 2.21 Diagram p – v yang menggambarkan proses suatu pemampatan banyak
tingkat dengan pendinginan antara, dan kerja yang dihemat [Turbin, Pompa, dan
Kompresor, Fritz Distzel, Dakso Sriyono]
2.1.8 Teori Tekanan Udara.
Kompresor Torak 24Kelompok x
Gambar 2.22 Diagram Tekanan Udara
1. Tekanan gas.
Menurut teori ilmu fisika, gas terdiri dari molekul-molekul yang
bergerak terus menurus secara seimbang. Karena gerakan ini, dinding
bejana yang ditempati akan mendapatkan tumbukan terus menerus dan
inilah yang dirasakan sebagai tekanan pada dinding. Jika temperatur gas
dinaikkan, maka gerakan molekul akan semakin cepat dan tumbukan
akan semakin sering dan dengan impuls yang semakin besar. Jadi jika
volume bejana tetap tekanan akan semakin besar.
2. Tekanan mutlak dan tekanan lebih.
a. Tekanan lebih (gage pressure) adalah tekanan ukur dimana harga nol
diambil sama dengan tekanan atmosfir.
b. Tekanan mutlak adalah tekanan ukur dimana harga nol diambil sama
dengan tekanan vakum mutlak (0 atm)
Dalam spesifikasi kompresor, angka yang terpenting adalah laju volume gas
yang dikeluarkan serta tekanan kerjanya. Dengan demikian bisa dihitung keperluan
daya untuk kompresor.
Kompresor Torak 25Kelompok x
Persyaratan dalam pemilihan kompresor :
1. Tekanan isap dan keluar
2. Jenis dan sifat-sifat gas yang ditangani
3. Temperatur dan kelembaban gas dan kondisi lingkungan tempat instalasi
4. Kapasitas aliran yang diperlukan dan peralatan pengaturnya
5. Cara pendinginan
6. Sumber tenaga dan jenis penggera mula
7. Jenis kompresor, pelumasannya, tingkat kompresi. Permanen atau portable
8. Bahan kompresor dan instalasi
Hal lain yang harus diperhitungkan dalam pemilihan kompresor :
1. Biaya investasi
2. Biaya operasi
3. Biaya maintenance
2.2 Teori dasar alat ukur
a. Tachometer
Tachometer merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengukur kecepatan
putarandengan menggunakan sensor mekanik ataupun infra merah. Apabila
menggunakan sensor infra merah, sinar dari infra merah tadi diarahkan ke poros
yang berputar Jika menggunakan sensor mekanik,sensor ditempelkan pada
poros yang berputar.
Kompresor Torak 26Kelompok x
Gambar 2.23 Tachometer
b. Termometer Digital
Termometer digital merupakan alt ukur yang digunakan untuk menghitung
temperatur pada stasion 1,2, dan 3.
Gambar 2.24 Termometer digital
c. Pressure Gauge
Pressure gauge merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengetahui
perbedaan tekanan yang melewati pipa.Pressure gauge yang biasa digunakan
dapat dilihat pada gambar di bawah ini :
Gambar 2.25 Pressure Gauge
a. Rotameter
Digunakan mengukur besarnya aliran debit yang terjadi
Kompresor Torak 27Kelompok x
Gambar 2. 26 Rotameter
b. Neraca pegas
Untuk mengukur besarnya gaya motor yang terjadi pada mesin kompresor
Gambar 2.27 Neraca Pegas
BAB III
METODOLOGI
3.1 Gambar Peralatan Percobaan
Kompresor Torak 28Kelompok x
Gambar 3.1 Peralatan percobaan
Spesifikasi Kompresor
Kompresor yang digunakan pada pengujian ini mempunyai spesifikasi sebagai
berikut :
- Volume langkah : VL = 2,54 ⋅ 10-5 m3
- Volume clearance : VC = 2,83 ⋅ 10-5 m3
- Tekanan Maksimum = 800 bar
- Jumlah silinder = 2 buah
- Nmotor/Nkompresor , i = 1,47
3.2 Alat Ukur
Alat ukur yang digunakan dalam pengujian, yakni :
a. Tachometer : mengukur putaran
b. Termometer : mengukur temperatur
c. Pressure gauge : mengukur tekanan
d. Neraca pegas
e. Rotameter
Kompresor Torak 29Kelompok x
3.3 Asumsi – asumsi
- Gesekan udara dengan kompresor diabaikan
3.4 Prosedur Percobaan
A. Pemekriksaan sebelum pengujian
1. Periksalah kondisi peralatan, apakah seluruhnya dalam keadaan baik.
2. Periksa ketinggian cairan termometer.
3. Periksa kondisi air pembasah pada termometer bola basah.
4. Periksa keadaan minyak pelumas kompresor, pelumas yang dipakai adalah
oli SAE 30 atau yang sejenis.
5. Periksa tegangan listrik yang diminta, apakah sesuai dengan tegangan
motor yang digunakan.
B. Menjalankan kompresor
1. Buka katub pengontrol aliran udara pada penampung . Periksa apakah tekanan
udara pada penampung menunjukkan angka nol.
2. Tutup katub udara aliran keluar penampung jika tekanan uji menunjukkan
angka nol.
3. Masukkan tombol listrik untuk menghidupkan motor.
4. Seimbangkan kedudukan motor dengan menggunakan pemberat.
5. Pada saat tekanan keluar kompresor (P2) mencapai harga yang dikehendaki,
buka katub pengatur perlahan hingga tekanannya konstan.
6. Sesuaikan kembali keseimbangan motor dengan menambahkan pemberat
kemudian hitung berat beban pada saat setimbang.
7. Ukur tekanan dan temperatur pada tiap satuan.
8. Untuk menghentikan motor tombol dari sumber listrik dilepas.
9. Jika telah selesai percobaan , buang udara penampung dengan membuka katub
pada bagian bawah tangki.
Kompresor Torak 30Kelompok x
BAB IV
DATA DAN HASIL PEMBAHASAN
4.1 Data Percobaan
No P1 (atm) P2 (bar) P3 (bar) Q (L/min) T1 (0C) Tdb1 (
0C) Twb1 (0C) Tdb2 (
0C) Twb2 (0C) Tdb3 (
0C) Twb3 (0C) F (kg) N (rpm)
1 1 1 0,5 30 27 27 27 38 23 27 28 4 9802 1 1,5 1 40 27 27 27 41 20 27 28 4 9453 1 1,6 1,5 40 27 27 27 42 18 27 28 4 9504 1 2,1 2 50 27 27 27 45 14 27 28 4 970
4.2 Contoh perhitungan
Data yang digunakan dalam perhitungan ini adalah data no 4.
Kompresor Torak 31Kelompok x
Diketahui :
P1 = 1 atm = 101.325 Pa
P2 = 2,1 Bar = 311.325 Pa
P3 = 2 Bar = 301325 Pa
ΔQ = 50 L/min = 0.0008334 m3/s
T1 = 27o = 300 K
Tdb 2 = 45 C= 318 K
Twb 2 = 14 C = 287 K
Tdb 3 = 27 C = 300 K
Twb 3 = 28 C = 301 K
F = 4 kg = 39,24 N
N = 970 rpm
1. Penentuan indeks politropik (n)
,
Yi = a XI
= 0,0510
Kompresor Torak 32Kelompok x
n = 1,05377
2. Pembuatan Diagram P vs V
a. Isotermal
n = 1
A = P1 V1n V1 = 2,543.10-4 m3
= 101325. (2,543.10-4 m3)1
= 25.767
P3 = P2 = 311325 Pa
V3 = 2.83.10-5 m3
B = P3 V3n
B = 311325.(2.83.10-5 m3)1
= 8.810
V2 = 8,28 x 10-5 V4 = 8,6953 x 10-5
Garis 1-2 untuk tekanan
P1 =101.325 Pa
P2 = 311.325 Pa
∆P = P2 – P1 /4
= (311.325-101.325)/4
= 52500 Pa
Pa = P1 + ∆P
= 101.325+ 52500
= 153825 Pa
Garis 1-2 Untuk Volome ;
V1 = 0.0002543 m3
Kompresor Torak 33Kelompok x
V2 = 0,0000828 m3
Va
= 0.0002543 m3
Garis 3-4 untuk tekanan
ΔP = 50000 Pa
Garis 3-4 untuk volume
Va =
= 0.0000292 m3
b. Isentropis
n = 1.4
A = P1 V1n V1 = 2,543.10-4 m3
= 101325. (2,543.10-4 m3)1.4
= 0.94015
P3 = P2 = 311325 pa
V3 = 2.85.10-5 m3
B = P3 V3n
B = 311325 Pa.(2.85.10-5 m3)1.4
= 0.1336
Kompresor Torak 34Kelompok x
= 0,000114 = 0,000063
Menentukan titik-titik sepanjang garis 1-2
Untuk tekanan :
P1 =101.325 Pa
P2 = 311.325 Pa
Pa = P1 + ∆P
= 101.325+ (301.325-101.325)/4
= 153825 Pa
Untuk Volome ;
V1 = 0.0002543 m3
V2 = 0.00028 m3
Va =
= 0.0001887 m3
Menentukan titik-titik sepanjang garis 3-4
Untuk tekanan :
P4 = 101325 Pa
P3 = 301325 Pa
∆P = P3-P4/4
= 301325 - 101325/4
= 50000 Pa
Untuk Volome ;
V3 = 0.0000283 m3
V4 = 0.0000886 m3
Kompresor Torak 35Kelompok x
Va =
= 2,9 x 10 -5 m3
c. Politropik
n = 1,04
A = P1 V1n V1 = 2,543.10-4 m3
= 101325. (2,543.10-4 m3)1.04
= 18,5045
P3 = P2 = 311325 Pa
P4 = P1 = 101325 Pa
V3 = 2.83.10-5 m3
B = P3 V3n
B = 311325.(2.83.10-5 m3)1.04
= 5,7952
8,64.10-5
Menentukan titik-titik sepanjang garis 1-2
Untuk tekanan :
P1 =101325 Pa
P2 = 301325 Pa
∆P = P2-P1/4
= 311325-101325/4
= 52500 Pa
Pa = P1
= 101325 Pa
Kompresor Torak 36Kelompok x
Untuk Volome ;
V1 = 0,000254 m3
V2 = 0.0000877 m3
Va =
= 0.000254 m3
Menentukan titik-titik sepanjang garis 3-4
Untuk tekanan :
P4 = 101325 Pa
P3 = 30325 Pa
∆P = P3-P4/4
= 301325-101325)/4
= 50000 Pa
Pa = P3
= 301325 Pa
Untuk Volome ;
V3 = 0.0000283 m3
V4 = 0.0008328 m3
Va =
= 2,92 x 10 -5 m3
1. Laju aliran massa udara
ρu = 1.204 kg/s
Ma = Qx . ρu (kg/s)
= 0,8333 L/min . 1,204 kg/s
Kompresor Torak 37Kelompok x
= 0,001003 kg/s
Rasio kompresi ( rp )
2. Kerja politropik
(kW)
= 0,099836 kW
3. Kerja isothermal
(kW)
= 0,097004 kW
4. kerja Mekanis
(kW)
= 1,29032 kW
5. Efisiensi politropik
(%)
Kompresor Torak 38Kelompok x
= 7,73722 %
6. Efisiensi isothermal
(%)
= 7,517753 %
7. Efisiensi volumetris
(%)
= 23,3491 %
Kompresor Torak 39Kelompok x
4.3 Tabel Hasil Perhitungan
No P1 (Pa) P2 (Pa) P3 (Pa) Q (m3/s) T1 (K) Tdb1 (K) Twb1 (K) Tdb2 (K) Twb2 (K) Tdb3 (K) Twb3 (K) F (N) N (rpm)1 101325 201325 151325 0,0005 300 300 300 311 296 300 301 39,24 9802 101325 251325 201325 0,0006667 300 300 300 314 293 300 301 39,24 9453 101325 261325 251325 0,0006667 300 300 300 315 291 300 301 39,24 9504 101325 311325 301325 0,0008333 300 300 300 318 287 300 301 39,24 970
Penentuan Index Politropik
No Xi Yi XiYi Xi2 a n
1 0,686587 0,03601 0,024724 0,4714022 0,0510268 1,05377052 0,908414 0,045611 0,041433 0,8252155 0,0510268 1,05377053 0,947432 0,04879 0,046225 0,8976268 0,0510268 1,05377054 1,122504 0,058269 0,065407 1,2600157 0,0510268 1,0537705
Σ = 3,664937 0,18868 0,17779 3,4542602 0,0510268 1,0537705
No ma(kg/s) Wpol(kW) Wiso(kW) Wme(KW) ηpol(%) ηiso(%) ηvol(%) rp
1 0,000602 0,036231 0,0356 1,3036313 2,7792182 2,7308185 13,866522 1,98692332 0,000803 0,06428 0,062802 1,257073 5,1134986 4,9959 19,173463 2,48038493 0,000803 0,067109 0,0655 1,2637242 5,3103884 5,1830588 19,07255 2,57907724 0,001003 0,099836 0,097004 1,2903289 7,7372242 7,5177539 23,349127 3,0725389
Kompresor Torak 40Kelompok x
Pembuatan Grafik P-V1. Isothermal
Garis 1-2 Garis 3-4No A B V2 V4 Vx1 Vx2 Vx3 Vx4 Vx5 Vx1 Vx2 Vx3 Vx4 Vx5
1 25,76695 5,70E+00 0,000128 5,623E-05 0,0002543 0,000204 0,0001703 0,0001461 0,000128 3,77E-05 4,1E-05 4,5E-05 5,01E-05 5,623E-052 25,76695 7,11E+00 0,000103 7,019E-05 0,0002543 0,0001856 0,0001461 0,0001205 0,000103 2,83E-05 3,14E-05 3,5E-05 4,03E-05 7,0195E-053 25,76695 7,40E+00 9,86E-05 7,299E-05 0,0002543 0,0001823 0,0001421 0,0001164 9,86E-05 2,94E-05 3,46E-05 4,2E-05 5,33E-05 7,2988E-054 25,76695 8,81E+00 8,28E-05 8,695E-05 0,0002543 0,0001675 0,0001249 9,955E-05 8,28E-05 2,92E-05 3,51E-05 4,4E-05 5,82E-05 8,6953E-05
n V1 V3 Range Px1 Px2 Px3 Px4 Px5 Range Px1 Px2 Px3 Px4 Px51 2,54E-04 2,83E-05 25000 101325 126325 151325 176325 201325 12500 151325 138825 126325 113825 1013251 2,54E-04 2,83E-05 37500 101325 138825 176325 213825 251325 25000 251325 226325 201325 176325 1013251 2,54E-04 2,83E-05 40000 101325 141325 181325 221325 261325 37500 251325 213825 176325 138825 101325
1 2,54E-04 2,83E-05 52500 101325 153825 206325 258825 311325 50000 301325 251325 201325 151325 101325
Garis 3-4Garis 1-2
2. IsentropisGaris 1-2 Garis 3-4
No A B V2 V4 Vx1 Vx2 Vx3 Vx4 Vx5 Vx1 Vx2 Vx3 Vx4 Vx5
1 0,940159 8,64E-02 0,000156 4,621E-05 0,0002543 0,0002172 0,000191 0,0001712 0,000156 3,47E-05 3,69E-05 3,9E-05 4,25E-05 4,6214E-052 0,940159 1,08E-01 0,000133 5,415E-05 0,0002543 0,0002031 0,0001712 0,0001492 0,000133 2,83E-05 3,05E-05 3,3E-05 3,65E-05 4,0659E-053 0,940159 1,12E-01 0,000129 5,568E-05 0,0002543 0,0002005 0,0001678 0,0001455 0,000129 2,91E-05 3,27E-05 3,7E-05 4,45E-05 5,5679E-054 0,940159 1,34E-01 0,000114 6,31E-05 0,0002543 0,0001887 0,000153 0,0001301 0,000114 2,9E-05 3,3E-05 3,9E-05 4,74E-05 6,3096E-05
n V1 V3 Range Px1 Px2 Px3 Px4 Px5 Range Px1 Px2 Px3 Px4 Px51,4 2,54E-04 2,83E-05 25000 101325 126325 151325 176325 201325 12500 151325 138825 126325 113825 1013251,4 2,54E-04 2,83E-05 37500 101325 138825 176325 213825 251325 25000 251325 226325 201325 176325 1513251,4 2,54E-04 2,83E-05 40000 101325 141325 181325 221325 261325 37500 251325 213825 176325 138825 101325
1,4 2,54E-04 2,83E-05 52500 101325 153825 206325 258825 311325 50000 301325 251325 201325 151325 101325
Garis 1-2 Garis 3-4
Kompresor Torak 41Kelompok x
3.PolitropisGaris 1-2 Garis 3-4
No A B V2 V4 Vx1 Vx2 Vx3 Vx4 Vx5 Vx1 Vx2 Vx3 Vx4 Vx5
1 18,50448 3,75E+00 0,000131 5,476E-05 0,0002543 0,0002057 0,0001729 0,0001493 0,000131 3,72E-05 4,05E-05 4,4E-05 4,9E-05 5,4764E-052 18,50448 4,68E+00 0,000106 6,778E-05 0,0002543 0,0001879 0,0001493 0,000124 0,000106 3,5E-05 3,98E-05 4,6E-05 5,48E-05 6,7785E-053 18,50448 4,86E+00 0,000102 7,038E-05 0,0002543 0,0001847 0,0001453 0,00012 0,000102 2,94E-05 3,43E-05 4,1E-05 5,2E-05 7,0376E-054 18,50448 5,80E+00 8,64E-05 8,328E-05 0,0002543 0,0001702 0,0001283 0,0001032 8,64E-05 2,92E-05 3,48E-05 4,3E-05 5,66E-05 8,3279E-05
`n V1 V3 Range Px1 Px2 Px3 Px4 Px5 Range Px1 Px2 Px3 Px4 Px5
1,04 2,54E-04 2,83E-05 25000 101325 126325 151325 176325 201325 12500 151325 138825 126325 113825 1013251,04 2,54E-04 2,83E-05 37500 101325 138825 176325 213825 251325 25000 201325 176325 151325 126325 1013251,04 2,54E-04 2,83E-05 40000 101325 141325 181325 221325 261325 37500 251325 213825 176325 138825 1013251,04 2,54E-04 2,83E-05 52500 101325 153825 206325 258825 311325 50000 301325 251325 201325 151325 101325
Garis 3-4Garis 1-2
4.4 Grafik
Kompresor Torak 42Kelompok x
Kompresor Torak 43Kelompok x
Kompresor Torak 44Kelompok x
Diagram P-V Isotermal
Kompresor Torak 45Kelompok x
Diagram P-V Isentropik
Diagram P-V Politropik
Kompresor Torak 46Kelompok x
4.5 Analisa dan Pembahasan
Kompresor Torak 47Kelompok x
Dalam percobaan kompresor torak ini menggunakan kompresor jenis
displacement ( piston ) dengan menggunakan motor sebagai penggerak. Pengujian ini
dilakukan dengan memvariasikan tekanan keluaran dari kompresor.
Secara umum semakin besar tekanan keluaran kompresor maka nilai temperatur
keluaran kompresor yaitu Tdb 2, Twb 2, Tdb 3, Twb3 akan cenderung meningkat.
Begitu juga dengan nilai gaya penyeimbang pada motor ( F ), semakin besar tekanan
keluaran, gaya yang dibutuhkan juga semakin besar. Nilai putaran motor penggerak
kompresor cenderung berubah – ubah seiring dengan kenaikan P 2, tetapi perubahan
yang terjadi cenderung naik.
Dari percobaan yang dilakukan pada kompresor torak didapatkan beberapa
grafik hubungan, yaitu :
1. Grafik W pol vs r p
Disini terlihat harga Wpol akan naik jika rp yang dihasilkan besar, berarti Wpol
berbanding lurus dengan rp. Hal ini dapat dilihat pada grafik yang didapatkan
antara W pol dengan rp.
2. Grafik m a vs r p
Grafik yang terdapat hubungan yang berbanding lurus anatara ma Vs rp yaitu
semakin besar ma, rp nya juga akan semakin besar. Hal ini dapat kita lihat dari
grafik yang didapatkan dari percobaan.
3. Grafik W iso vs r p
Sama halnya Wpol vs rp, hasil yang didapatkan tidak jauh berbeda dimana
keduanya berbanding lurus Secara keseluruhan hubungan antara nilai rp dengan
Wiso dapat dilihat pada grafik dimana diperoleh hubungan yang berbanding lurus,
yaitu semakin besar nilai rasio kompresi (rp) maka kerja isotermal (Wiso) yang
dihasilkan juga akan semakin besar. Hal ini juga sesuai dengan literature dimana :
Kompresor Torak 48Kelompok x
Dari rumus di atas, dapat kita lihat bahwa jika rasio kompresi semakin besar,
maka kerja isothermal yang dihasilkan akan semakin besar pula atau berbanding
lurus.
4. Grafik W mek vs r
Hubungan antara Wmek dengan rp dapat dilihat dari grafik dimana Wmek
mengalami penurunan yang sangat drastis. Secara teori, jika rasio kompresi
semakin besar maka dihasilkan gaya penyeimbang (F) pada motor yang semakin
tinggi. Gaya ini nantinya akan menghasilkan kerja mekanik yang semakin tinggi
pula. Hal ini kemungkinan kesalahan praktikan dalam pengambilan data
percobaan.
5. Grafik η pol vs r p
Efisiensi politropik ( η pol ) didapatkan semakin naik dengan naiknya rasio dari
kompresor. Hal ini dikarenakan nilai W pol yang semakin naik. Jadi untuk grafik
efisiensi politropik ( ηpol ) vs rasio kompresi (rp) ini didapatkan hubungan yang
berbanding lurus, dimana semakin besar kenaikan yang terjadi pada rasio
kompresi maka semakin besar pula efisiensi politropiknya. Kenaikan efisiensi
politropik ini disebabkan adanya kenaikan kerja politropik. Kenaikan kerja
politropik sejalan dengan kenaikan kompresi atau berbanding lurus seperti yang
telah diuraikan di atas, sehingga efisiensi politropik akan sebanding dengan rasio
kompresi.
6. Grafik η iso vs r p
Grafik perbandingan antara efisiensi politropik dengan rasio kompresi
menunjukkan hal yang sama dengan grafik perbandingan antara efisiensi isotermal
dengan rasio kompresi, dimana hubungan yang terjadi adalah berbanding lurus.
Hal ini dikarenakan semakin besar rasio kompresi maka kerja isotermal (W iso)
yang dihasilkan juga semakin besar, dimana Wiso berbanding lurus dengan rp.
Kompresor Torak 49Kelompok x
7. Grafik ηvol vs rp
Dari grafik hasil percobaan diperoleh perbandingan dimana nilai efisiensi
volumetrik akan semakin besar seiring dengan kenaikan rp. Hal ini desebabkan
oleh nilai efisiensi volumetrik yang berbanding terbalik dengan putaran motor (n).
Jika kecepatan putaran motor semakin besar, maka pergerakan piston juga
semakin cepat dan tekanan yang dihasilkan juga semakin tinggi. Jika tekanan
semakin tinggi, maka rasio kompresi nya semakin besar pula. Hal ini
membuktikan bahwa efisiensi volumetrik berbanding lurus dengan rasio kompresi.
8. Grafik P Vs Viso, P Vs Visent, P Vs Vpolitropis
Pada grafik ini hasil P yang didapatkan pada ke 3 nya adalah sama, sedangkan
pada V yang didapat pada V iso termal, V isentropis, V Politropis berbeda karena
V dipengaruhi oleh nilai B yang didapat, karena B yang didapat berbeda-beda dan
dipengaruhi oleh n yang didapatkan. Secara umum, jika volume maksimum
dibedakan dan volume minimum dikecilkan maka akan menyebabkan naiknya
rasio kompresi, dimana ini akan mengakibatkan naiknya kerja dan efisiensi. Ini
dapat disebabkan oleh cepatnya proses kompresi ( beberapa ratus sampai seribu
per menit ) di dalam silinder. Selain itu didalam kompresor sendiri terjadi proses
adiabatic yang tidak dapat dihindarkan
Dari grafik hubungan antar parameter dengan rasio kompresi dan diagram P-V yang
ditampilkan, terdapat perbedaan antara teori dengan percobaan yang dilakukan.
Perbedaan ini dapat saja terjadi pada saat pengambilan data. Pengambilan data
dilakukan dengan cara mengukur
Kompresor Torak 50Kelompok x
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari praktikum kompresor ini dapat kita simpulkan bahwa :
1. Kompresor memiliki beberapa jenis yaitu :
A. Positive Displacement
a. Rotari (Scroll, Sliding vane, Helical screw, Liquid ring, Lobe)
b. Reciprocating (Single acting, Double acting, Diapragm)
B. dynamic
a. Centrifugal
b. Axial
2. Adapun karakteristik dari kompresor torak ini yaitu untuk menaikan tekanan.
5.2 Saran
Dalam melakukan praktikum kecermatan, ketelitian, dan keseriusan sangat
menentukan keakuratan data yang akan diperoleh.Oleh sebab itu perlu diterapkan
dalam pelaksanaanya guna mengetahui dan memahami tujuan dari praktikum yang
dilakukan.
Kompresor Torak 51Kelompok x
DAFTAR PUSTAKA
Yunus A. Çengel and Michael A. Boles. Thermodynamics: An Engineering
Approach, 5th edition. Mcgraw - Hill Companies S.A . U.S.A.
Team assisten LKE. Panduan Praktikum Prestasi Mesin 2011/2012. Laboratorium
Motor Bakar & Otomotif dan Laboratorium Teknik Pendingin, JTM FT-UA,
Universtas Andalas. Padang: 2010.
www.thermalfluids.net
Kompresor Torak 52Kelompok x