PRAKTIKUM LABORATORIUM TEKNIK KIMIALAPORANKOMPRESOR (RECIPROATING)Laporan ini disusun untuk memenuhi tugas Praktikum Laboratorium Teknik KimiaDosen Pembimbing: Ir. Herawati Budiastuti, Ph.DOleh:Kelompok VIKelas 2BAnggota:1. Esa Mayasari1314110362. Rd. Yova Salza1314110453. Rizwan Firzatulloh1314110494. Rahmi Harlen131411060Tanggal Praktikum:27 Mei 2015Tanggal Laporan:08 Juni 2015

PROGRAM STUDI D-3 TEKNIK KIMIAJURUSAN TEKNIK KIMIAPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG2015BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar BelakangPeralatan utilitas dimana terjadi perubahan energy listrik ke energy mekanik dalam bentuk gerakan teratur yang bertujuan mendapatkan dan mengumpulkan tekanan udara untuk digunakan pada beberapa kebutuhan pneumatic.Secara garis besar ada tiga tipe kompresor berdasarkan mekanisme kompresi yang diterapkan yaitu tipe positive displacement tanpa kompresi internal (tipe Roots blower), tipe positive displacement tanpa kompresi internal (screw, vane, water-ring, piston), tipe turbo (kompresor turbin jenis negative displacement).Kompresor tipe positive displacement tanpa kompresi internal banyak digunakan pada kompresi kecil yang portable dengan kebutuhan tekanan yang juga kecil. Biasanya, digunakan untuk pengisi angin kendaraan bermotor kecil, proses pengecatan, dan lain-lain. Tipe positive displacement dengan kompresi internal sering digunakan di industridan tipe turbo seperti pada aerator dan lain-lain.Perhitungan-perhitungan yang dilakukan selalu mempertimbangkan efisiensi konversi energy dan harus memperhatikan faktor kompresibilitas dan sifat fisika dari udara sebagai fluida yang dikelola.Pengaturan atau pengendalian tekanan baik secara mekanis maupun elektronis menjadi hal yang penting untuk mencapai efisiensi dan keselamatan yang tinggi.

1.2 Tujuan1.2.1 Kemampuan Intelektual1) Dapat mengetahui pengaplikasian kompresi udara.2) Dapat mengidentifikasi bagian dari kompresor.3) Dapat mengerti konsep penyimpanan suplai kerja kepada kompresor udara.4) Dapat mengerti perbedaan effisiensi dari kompresor udara.5) Dapat mengerti metode untuk meningkatkan effisiensi.1.2.2 Kemampuan Terhadap Alat1) Mampu mengetahui variasi pengukuran seperti tekanan, kecepatan, temperatur dan lain-lain.2) Mampu mengatur kekonstanan tekanan masuk.3) Mampu mengoperasikan kompresor udara.BAB IILANDASAN TEORITerdapat beberapa jenis desain kompresor yang umum, yaitu rotary vane, sentrifugal, aksial, lobe (root blower) dan reciprocating (bolak-balik).Keunggulan utama kompresor reciprocating adalah kemampuan mencapai rasio tekanan (P2/P1) tinggi, dan harganya murah, namun kapasitas yang dihasilkan relative rendah.Pada dasarnya, kompresor reciprocating dilengkapi dengan sebuah motor sebagai penggerak kompresor melalui sebua sabuk (V-belt) transmisi daya.Kompresor reciprocating bekerja dengan prinsip tekanan bolak-balik dari piston yang digerakkan oleh poros engkol.Bagian utama peralatan ini terdiri dari piston dan silinder dengan pegas masukan dan kerangan (valve) pengeluaran yang dikendalikan secara otomatis.Gas keluaran dari piston diakumulasikan di dalam tangki penampung (yang biasanya difungsikan sebagai energy penggerak peralatan dengan udara tekan).Skema aliran gas pada kompresor reciprocating ditujukkan pada gambar1.

( a )( b )Gambar 1. Skema aliran gas pada Kompresor reciprocating a. Satu silinder, b. Dua silinder

Aliran udara pada kompresor satu tahap dengan dua piston parallel disajikan pada gambar 2:

Gambar 2. Skema aliran udara pada Kompresor dua piston parallel

Untuk keperluan praktis, maka antara mahkota piston dan bagian atas silinder diberikan jarak (clearance). Udara yang terperangkap di dalam volume clearance tidak akan tersalurkan keluar, karena udara akan mengembang/terekspansi ketika piston bergerak mundur. Dengan demikian, maka volume udara baru yang ditarik oleh piston pada siklus berikutnya menjadi lebih kecil.Kapasitas kompresor dinyatakan dalam volume udara yang dapat dihasilkan, atau free air delivery (FAD).FAD adalah volume udara yang ditarik oleh kompresor dari atmosfer.Setelah kompresi dan pendinginan, udara dikembalikan ke temperature asalnya, namun pada tekanan yang lebih tinggi. Jika kondisi atmosfer (FAD) adalah Pa, Ta, dan Va, dan kondisi setelah kompresi adalah P, V, dan T, maka dengan menggunakan hokum gas ideal:

Biasanya FAD diukur pada kondisi atmosfer di ketinggian permukaan laut (standard sea level/ SSL), sehingga kapasitas kompresor pada kondisi local perlu dikonversi.

Vol udara actual pd tekanan dan temperature masukan

Vol udara actual pd tekanan tertentuFADTurun menjadi

Catatan: massaudara yang ditarik sama dengan massa udara dikeluarkan pada setiap siklus, walaupun volume udara ditarik berbeda dengan udara yang keluar.

1. 2. 2.1. Analisis SiklusPada kompresor piston (reciprocating), siklus yang terjadi dilukiskan pada gambar 3.Gas ditarik dari posisi 4 ke titik 1 pada tekanan masuk.Kemudian gaas terperangkap di dalam silinder dan dikompresi. Pada titik 2 tekanan sama dengan pada titik keluaran, dan katup terbuka. Kemudian udara di dorong keluar pada tekanan keluar. Tekanan keluar ini akan sedikit meningkat pada saat gerakan penarikan jika gas yang ditekan berada pada ruang dengan volume tetap. Demikian cara peningkatan tekanan sejak mesin dinyalakan.Suatu siklus dianalisa sebaai dua proses tak mengalir (non flow, yaitu kompresi dan ekspansi) dan dua proses aliran, yaitu aliran masuk dan keluar. Perubahan volume dan tekanan yang terjadi pada kompresor disajikan pada gambar 3.

Gambar 3. Kurva siklus PV pada kompresor reciprocating

2.2. Efisiensi VolumetrikAdalah rasio antara FAD kompresor per stroke terhadap pemindahan oleh kompresor.

Karena efisiensi volumetric biasanya dinyatakan pada kondisi standar (SSL), maka efisiensi volumetric yang diamati pada kondisi udara masuk harus dikoreksi, sebagai berikut:

Indeks s: standar; i: inlet

PVn = konstan, atauP1 V1n = P2 V2n

n: indeks politropik (1