prinsip pompa dan kompresor

58
PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR 2. POMPA DAN KOMPRESOR 2.1 Pompa Pompa adalah alat yang dapat menambahkan energi kepada cairan sehingga dapat mengalir dan bersikulasi baik tertutup maupun terbuka . Pompa dibagi dalam dua kelompok (Gambar 2.1), yaitu: Positive displacement pump (pompa pergeseran positif) Dynamic / momentum change pump (pompa dinamik) DYNAM IC / M OM ENTUM CHANGE A .R o ta r y : 1.Centrifugal or radial exit flow 2.Axial flow 3.Mixed flow (radial -axial) B. Special Design: 1.Jet pump or ejector 2.Electromagnetic pump for liquid m e ta l s 3 .F l u id -actuated gas -lift o r hydraulic ram POSITIVE DISPLACEMENT: A .R e c i p r o c a ti n g : 1.Piston or plunger 2 .D ia p h ra g m B.Rotary: 1.Single rotor a.Sliding vane b.Flexible tube or lining c .S c re w d.Peristaltic (wave contraction) 2.Multiple rotors a.Gear b.Lobe c .S c re w d.Circuferential piston PUMP POSITIVE DISPLACEMENT: A .R e c i p r o c a ti n g : 1.Piston or plunger 2 .D ia p h ra g m B.Rotary: 1.Single rotor a.Sliding vane b.Flexible tube or lining c .S c re w d.Peristaltic (wave contraction) 2.Multiple rotors a.Gear b.Lobe c .S c re w d.Circuferential piston PUMP [Karassik et al., 1976] Gambar 2.1: Klasifikasi pompa [Karrasik, 1976] Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 5

Upload: bayu-dwiananto

Post on 26-Oct-2015

255 views

Category:

Documents


36 download

DESCRIPTION

prinsip kerja pompa dan kompresor

TRANSCRIPT

Page 1: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

2. POMPA DAN KOMPRESOR

2.1 Pompa

Pompa adalah alat yang dapat menambahkan energi kepada cairan sehingga

dapat mengalir dan bersikulasi baik tertutup maupun terbuka . Pompa dibagi

dalam dua kelompok (Gambar 2.1), yaitu:

– Positive displacement pump (pompa pergeseran positif)

– Dynamic / momentum change pump (pompa dinamik)

D Y N AM IC / M O M E N T UM C H A N G E :

A .R o ta ry :1 .C e n tr i fu g a l o r ra d ia l e x i t flo w2 .A x ia l flo w3 .M ix e d flo w (ra d ia l-a x ia l )

B . S p e c i a l D e s i g n :1 .J e t p u m p o r e je c to r2 .E le c tro m a g n e tic p u m p fo r li q u id

m e ta l s3 .F lu id-a c tu a te d g a s-li f t o r

h y d ra u lic ra m

P O S IT IV E D IS P L A C EM E N T :

A .R e c i p ro c a ti n g :1 .P is to n o r p lu n g e r2 .D ia p h ra g m

B .R o ta ry :1 .S in g le ro to r

a .S lid i n g v a n eb .F le x ib le tu b e o r l in in gc .S c re wd .P e ris ta l ti c (w a v e c o n tra c tio n )

2 .M u l tip le ro to rsa .G e a rb .L o b ec .S c re wd .C i rc u fe re n tia l p i s to n

P U M P

P O S IT IV E D IS P L A C EM E N T :

A .R e c i p ro c a ti n g :1 .P is to n o r p lu n g e r2 .D ia p h ra g m

B .R o ta ry :1 .S in g le ro to r

a .S lid i n g v a n eb .F le x ib le tu b e o r l in in gc .S c re wd .P e ris ta l ti c (w a v e c o n tra c tio n )

2 .M u l tip le ro to rsa .G e a rb .L o b ec .S c re wd .C i rc u fe re n tia l p i s to n

P U M P

[K a ra s s ik e t a l ., 1 9 7 6 ]

Gambar 2.1: Klasifikasi pompa [Karrasik, 1976]

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 5

Page 2: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Di bawah ini, Tabel 2.1 yang menunjukkan data yang diperlukan untuk pemilihan

pompa. Data ini dapat dikemukakan kepada pabrik pembuatnya.

Tabel 2.1: Data yang diperlukan untuk pemilihan pompa.

No.Data yang diperlukan Keterangan

1 KapasitasDiperlukan juga keterangan mengenai kapasitasmaksimum dan minimum.

2 Kondisi isap

Tinggi isap dari permukaan air isap ke levelpompa.Tinggi fluktuasi permukaan air isap.Tekanan yang bekerja pada permukaan air isap.Kondisi pipa isap.

3 Kondisi keluar

Tinggi permukaan Fluiida kerja keluar ke level pompa.Tinggi fluktuasi permukaan fluida keluar.Besarnya tekanan pada permukaan fluida keluar.Kondisi pipa keluar.

4 Head total pompaHarus ditentukan berdasarkan kondisi-kondisi diatas. Sesuai dengan tekanan yang dibutuhkan agar komponrn mesein dapat bekerja dengan baik

5 Jenis zat cairAir tawar, Bahan bakar minyak, pelumas (zat kimia), temperatur, berat jenis, viskositas,kandungan zat padat, dll.

6 Jumlah pompa Pomp yang dipasang paralel atau seri

7 Kondisi kerjaKerja terus-menerus, terputus-putus, jumlah jamkerja seluruhnya dalam setahun atau melelalui sensor

8 PenggerakMotor listrik, motor bakar torak, turbin uapDriving Gear ( dijalankan oleh mesin itu sendiri..

9Poros tegak ataumendatar

Hal ini kadang-kadang ditentukan oleh pabrikpompa yang bersangkutan berdasarkan instalasinya.

10 Tempat instalasi

Pembatasan-pembatasan pada ruang instalasi,ketinggian di atas permukaan laut, dipasang dengan mesinyang bersangkutandi luar ataudi dalam gedung, fluktuasi temperatur.

11 Lain-lain

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 6

Page 3: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.2: Berbagai pompa positive displacement

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 7

Page 4: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.3 : Pompa sentrifugal Mixed-flow Aksial

Gambar 2.4 Dynamic / momentum change pumps

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 8

Page 5: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

2.1.1 Jenis dan prinsip kerja pompa

Gambar 2.2 memperlihatkan sketsa konstruksi dalam dari berbagai pompa

positive displacement yang sering dijumpai di industri. Gambar tersebut

memperlihatkan :

a. Reciprocating piston or plunger, misalnya: pompa minyak diesel

b. Gear pump

c. Double-screw pump

d. Sliding vane

e. Three-lobe pump

f. Circumferential piston pump

g. Flexible-tube squeegee, misalnya: pompa darah

Gambar 2.3 memperlihatkan jenis-jenis pompa dinamik yang berputar dan desain

khusus. Pompa dinamik berputar yang dikenal antara lain pompa sentrifugal atau

radial exit flow, mixed flow (radial-axial) dan axial flow. Pompa dinamik desain

khusus antara lain jet pump atau ejector, electromagnetic pump untuk liquid

metals dan fluid-actuated gas-lift atau hydraulic ram.

Pompa sentrifugal:

Pompa sentrifugal bekerja dengan putaran yang mengalirkan cairan dari sisi

masuk melewati sudu-sudu pada impeler dan melemparkannya menjauh impeler

yang diarahkan oleh rumah keongnya menuju sisi keluar pompa (lihat Gambar

2.6). Parameter pompa yang penting adalah head, debit dan putaran.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 9

Page 6: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.5 : Impeler dan cara kerja Impeler

Gambar 2..5 : Prinsip kerja pompa sentrifugal

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 10

Page 7: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Pompa sentrifugal dikelompokkan menjadi pompa tunggal atau gabungan. Pompa

gabungan dapat berupa pompa bertingkat yang biasanya untuk menghasilkan

head yang tinggi dan pompa isapan ganda (double suction) yang digunakan untuk

menghasilkan debit yang tinggi. Pompa bertingkat mempunyai prinsip yang sama

dengan pompa-pompa tunggal yang disusun secara seri.

Sedangkan pompa isapan ganda sebenarnya merupakan dua buah pompa yang

bersusun parallel dan dibangun secara kompak pada satu poros.

Pada mesin diesel pompa untuk sisrkulasi sistem pendingin dipergunakan

pompa sentrifugal

Susunan pompa sentrifugal yang sering digunakan di industri, dapat dilihat pada

Gambar 2.6. Komponen utama sebuah pompa sentrifugal adalah impeler, rumah

keong, sisi masuk, sisi keluar, paking, bantalan, poros dan kopling.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 11

Page 8: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 12

Page 9: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.7 : Sebuah pompe sentrifugal dengan pengerak motor listrik

Gambar 2.8 : Komponen Pompa sistem pendingin pada Mesin Yanmar M 220 L - EN untuk hinght temperatur yanh digerakkan oleh mesin itu sendiri ( Driving

Gear )

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 13

Page 10: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2. 9 : Gambar pompa dengan parts serta kerja fluida

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 14

Page 11: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2. 10 : Pompa sirkulasi sistem pendingin yang terpasanga pada mesin Yanmar type M 220 L – EN

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 15

Page 12: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Pompa Desain Khusus:

Jenis pompa di antaranya adalah jet pump dan ejector. Pompa jet sering

digunakan apabila kedalaman air melebihi 10 meter. Pada kondisi ini, apabila

menggunakan pompa biasa, maka pompa tidak dapat menaikkan air karena pada

sisi isap pompa telah terjadi pendidihan pada temperatur kerja. Pompa jet atau

ejektor ini dapat digunakan untuk menghindarkan cairan yang akan dialirkan tidak

mengenai pompa untuk tujuan tertentu misalnya kebersihan atau sifat abrasif

fluidanya. Pompa ini menggunaan prinsip venturi dimana pada lehernya

kecepatan akan sangat tinggi sehingga tekanan statik disini akan sangat kecil

sehingga cairan yang dipompa akan mengalir dengan sendirinya akibat

perbedaan tekanan yang tinggi.

2.1.2 Susunan konstruksi pompa

Susunan pompa sekrup dapat dilihat pada Gambar 2.12. Komponen utama

pompa jenis ini adalah rumah pompa, sekrup, poros, sisi masuk, sisi keluar,

paking, bantalan, dan poros.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 16

Page 13: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

S c h m a c h te l K G[1 9 9 2]

Gambar 2.12: Susunan konstruksi pompa sekrup

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 17

Page 14: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Pompa pada seperti gambar 2.12 pada PLTD dipergunakan untuk pemompaan

Slugde pada Lub oil Separatot dan Fuel separator.

Pompa roda gigi.

Susunan pompa roda gigi dapat dilihat pada Gambar 2.13. Komponen utama

pompa jenis ini adalah rumah pompa, roda gigi pompa, poros, sisi masuk, sisi

keluar, paking, bantalan, dan poros.

Pompa roda gigi paa mesin diesel secara umum digimnakan pada sistem

pelumas dan sistem bahan bakar.

Gambar 2.13 : Pompa pada sistem pelumas dengan penggerak motor listrik.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 18

Page 15: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.14 : Sebuah pompa transfer bahan bakar ( Pompa roda gigi )

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 19

Page 16: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

c a p s c r e ws c r e w

p u m p

l o c k w a s h e r

l o c k w a s h e r

g u a r d

c o u p l i n g i n s e r t

c o u p l i n gc a p s c r e w

t i m e g e a r c o v e rg a s k e t

n u tst i m e g e a r

p u m p

c a p s c r e ws c r e w

p u m p

l o c k w a s h e r

l o c k w a s h e r

g u a r d

c o u p l i n g i n s e r t

c o u p l i n gc a p s c r e w

t i m e g e a r c o v e rg a s k e t

n u tst i m e g e a r

p u m p

Gambar 2.15 : Gambar pompa Roda gigi yang digeraknan oleh motor listrik dengan partsnya

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 20

Page 17: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.5: Susunan konstruksi pompa roda gigi untuk sistem pelimas yang digerakkan denga mesin itu sendiri

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 21

Page 18: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

2.1.3 Unjuk kerja dan kondisi normal pompa

Gambar 2.15 Perbandingan unjuk kerja pompa dinamik dan pergeseran positifnpada kekentalan berbeda .

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 22

Page 19: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Gammbar 2.16 Unjuk kwerja pompa sentrifugal pada putaran konstan

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 23

Page 20: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.15 menunjukkan perbandingan unjuk kerja pompa dinamik dan

pergeseran positif pada kekentalan berbeda dan unjuk kerja pompa sentrifugal

pada putaran konstan.

Sedangkan Gambar 2.16 mengilustrasikan unjuk kerja pompa sentrifugal tunggal

pada putaran bervariasi dan unjuk kerja pompa sentrifugal pada berbagai

diameter impeler pada putaran konstan (1170 rpm).

Gambar 2.17 :Unjuk kerja Pompa sentrifugal dengan variasi putaran

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 24

Page 21: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.16 : Unjuk kewrja pompa dengan berbagai diameter impeler

dengan putaran konstan ( 1170 Rpm )

Kavitasi Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 25

Page 22: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Kavitasi adalah problem yang dapat terjadi pada sebuah pompa air. Kavitasi

adalah adanya peronggaan pada permukaan impeler/sudu pompa atau turbin

yang disebabkan adanya tubrukan gelembung-gelembung uap air yang muncul

akibat pendidihan air pada temperetur rendah akibat tekanan airnya di bawah

tekanan jenuhnya. NPSH (net positif suction head) (Gambar 2.8) adalah head

yang dibutuhkan di sisi inlet pompa agar kavitasi atau pendidihan dapat dicegah.

Harganya diketahui dari persamaan:

dimana pi= tekanan inlet, pv=tekanan jenuh uap air dan Vi=kecepatan inlet. Oleh

sebab itu, secara kasar, posisi pompa air harus terletak kurang dari 10 meter dari

atas permukaan air untuk mencegah kavitasi. Jika lebih dari itu, pompa harus

diturunkan dekat permukaan atau direndam di dalam air atau menggunakan

pompa jet.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 26

Page 23: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.17: Unjuk kerja pompa sentrifugal gabungan seri dan paralel,

Gambar 2.9 memperlihatkan karakteristik pompa sentrifugal yang digabung dalam

susunan seri dan paralel. Susunan paralel menghasilkan debit yang lebih besar,

sedangkan susunan seri menghasilkan head pompa yang lebih tinggi.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 27

Page 24: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

2.1.4 Gangguan dan trouble shooting pompa

Trouble shooting merupakan proses pemikiran / pertimbangan yang didukung

pengambilan kesimpulan dan mengatasi gangguan. Tujuan trouble shooting

adalah usaha untuk mencari dan menentukan penyebab gangguan serta mencari

cara mengatasi gangguan. Persiapan sebelum melakukan trouble shooting antara

lain:

1. Tersedianya buku petunjuk / instruction manual dari peralatan / PLTA

2. Menguasai prinsip kerja sistem generator, sistem penguat, sistem battery / DC

system, sistem kontrol dan pengaman, sistem hidrolik / minyak tekan, sistem

pelumas, sistem udara tekan, sistem pendingin, sistem turbin, dan lain-lain.

3. Tersedianya laporan operasi, log book dan lainnya yang diperlukan

4. Mencari/menelusuri dengan sistematis terhadap objek yang mengalami

penyimpangan dari standarnya

5. Mengusahakan supaya gangguan yang telah diperbaiki tersebut tidak terulang

lagi.

Dalam melaksanakan trouble shooting perlu diketahui :

1. Sistem-sistem yang ada termasuk wiring / piping diagram-nya

2. Konstruksi dan bagian-bagiannya

3. Batasan-batasan ukuran (dimensi), penyetelan (setting) dan kelonggaran

(clearance)

4. Indikasi yang muncul sewaktu gangguan.

Berikut ini adalah diagram yang memuat gangguan umum dan cara mengatasinya

(trouble shooting) untuk berbagai pompa biasa dan pompa benam berdasarkan

Sularso et al. [1987].

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 28

Page 25: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 29

Page 26: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 30

Page 27: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 31

Page 28: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 32

Page 29: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 33

Page 30: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 34

Page 31: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 35

Page 32: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 36

Page 33: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 37

Page 34: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

2.2 Kompresor

Kompresor adalah alat yang dapat menambahkan energi kepada uap atau gas

sehingga dapat mengalir. Klasifikasi alat untuk mengalirkan uap atau gas menurut

tekanan, yaitu:

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 38

Page 35: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.18: Blower sentrifugal

Fan : Tekanan keluar ≤ 1 psi

Blower (Gambar 2.10) : Tekanan keluar ≤ 35 psi

Kompresor : Tekanan keluar > 35 psi

Kompresor torak : Tekanan keluar > 50 psi

2.2.1 Jenis dan prinsip kerja kompresorBerbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 39

Page 36: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Seperti pada pompa, kompresor juga diklasifikasikan pada berbagai kategori

seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.11.

[Parker Hannifin Co, 1980]

Gambar 2.19: Klasifikasi kompresor

Hal-hal yang perlu diketahui tentang sebuah kompresor, misalnya untuk

pemilihannya:

1. Maksud penggunaan kompresor.

2. Tekanan isap.

3. Tekanan keluar.

4. Jenis dan sifat-sifat gas yang ditangani.

5. Temperatur dan kelembaban gas.

6. Kapasitas aliran (volume) gas yang diperlukan.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 40

Page 37: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

7. Peralatan untuk mengatur kapasitas (jenis, otomatik atau manual, bertingkat

banyak).

8. Cara pendinginan (dengan udara atau dengan air). Muka, temperatur, dan

tekanan air pendingin, bila dipakai pendinginan air.

9. Sumber tenaga (frekuensi, tegangan, kapasitas daya dari sumber)

10.Kondisi dan lingkungan tempat instalasi.

11. Jenis penggerak mula (motor listrik atau motor bakar torak)

12.Putaran penggerak mula.

13.Jenis kompresor:

– Pelumasan minyak atau bebas minyak.

– Kompresor torak atau putar.

– Jumlah tingkat kompresi.

– Permanen atau portabel.

14.Jumlah kompresor[P a rke r H a n nifin C o , 1 9 8 0 ]

Gambar 2.20: Prinsip kerja kompresor torak

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 41

Page 38: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Prinsip kerja sebuah kompresor torak diilustrasikan pada Gambar 2.20.

Komponen utama kompresor torak adalah sisi inlet, sisi outlet, torak, silinder dan

katup. Udara masuk terisap oleh gerakan torak menjauhi sisi masuk. Pada saat ini

katup inlet terbuka penuh dan katup outlet tertutup penuh. Ketika torak melakukan

gerakan kompresi, maka katup inlet tertutup dan udara menjadi bertekanan tinggi

karena terkompresi (volumenya berkurang). Ketika langkah kompresi hampir

berakhir, maka katup outlet terbuka untuk mengeluarkan udara yang bertekanan

tinggi tersebut yang diteruskan ke tabung/tangki pengumpul. Proses ini terjadi

berulang terus pada kecepatan yang sangat tinggi.

Gambar 2.21: Kompresor torak (kiri) tunggal dan (kanan) duplex [Ingersoll-Rand]

Untuk menaikkan tekanan dari kompresor torak tunggal, maka kompresor tingkat

kedua digunakan. Udara yang bertekanan yang keluar dari kompresor pertama

akan masuk ke dalam kompresor kedua. Dua buah kompresor yang dipasang seri

ini disebut dengan kompresor duplex (Gambar 2.13). Untuk mengurangi daya

yang dibutuhkan kompresor, maka sebelum dimasukkan ke kompresor tingkat

dua, udara dari kompresor tingkat pertama didinginkan terlebih dahulu dengan alat

yang disebut dengan intercooler (pendingin antara) (lihat Gambar 2.14).

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 42

Page 39: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

[Parker Ha nnifin Co, 1980][Parker Ha nnifin Co, 1980]

Gambar 2.22: Kompresor dengan intercooler [Ingersoll-Rand]

Gambar 2.23 Kompresor

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 43

Page 40: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

2.2.2 Susunan konstruksi kompresor

Gambar 2.24 : memperlihatkan dua instalasi kompresor torak. Kompresor sebelah

kiri digunakan secara berkala untuk kegiatan-kegiatan pemeliharaan di PLTD,

sedangkan yang kedua dipakai terus menerus untuk mensuplai udara tekanan ke

tangki accumulator (pressure tank) yang termasuk sistem kontrol yang

menggerakkan regulating ring servomotor pengatur guide vane.

Gambar 2.24 : Kompresor torak portaible

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 44

Page 41: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.25 : Kompresor untuk Pengisian tabung udara

2.2.3 Unjuk kerja dan kondisi normal kompresor

Gambar 2.25: Diagram P-V sebuah kompresor torak [Sularso et al., 1987]

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 45

Page 42: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Karakeristik sebuah kompresor torak dapat dilihat pada diagram P-V yang

diilustrasikan pada Gambar 2.16. Terlihat bahwa pada kondisi torak mencapai titik

terjauh dari pusat putaran poros engkol, tekanan gas maksimal terjadi. Unjuk kerja

sebuah kompresor satu tingkat berdaya 37 kW dapat dilihat pada Gambar 2.16.

Pada gambar tersebut terlihat, bahwa efisiensi volumetris dan volume udara

menurun dengan kenaikan tekanan keluaran kompresor, sedangkan efisiensi

adiabatis meningkat. Kenaikan tekanan ini juga mengakibatkan daya yang

dibutuhkan poros kompresor meningkat.

Gambar 2.26: Kurva performansi sebuah kompresor [Sularso et al., 1987]

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 46

Page 43: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

2.2.4 Gangguan dan trouble shooting kompresor

Berikut ini adalah daftar gangguan yang sering terjadi pada sebuah kompresor

beserta gejala, penyebab dan prosedur tindakan perbaikannya.

Tabel 2.2: Trouble-shooting kompresor torak kecil [Sularso et al., 1987]

Tabel 2.2: Trouble-shooting kompresor torak kecil (sambungan)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 47

Page 44: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 48

Page 45: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Tabel 2.3: Trouble-shooting kompresor sekrup kecil [Sularso et al., 1987]

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 49

Page 46: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Tabel 2.4: Trouble-shooting kompresor sekrup kecil (sambungan)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 50

Page 47: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

2.3 Motor Penggerak

Untuk menggerakkan pompa atau kompresor diperlukan motor penggerak yang

umumnya menghasilkan kerja mekanik dalam bentuk putaran. Putaran motor

penggerak seperti ini akan ditransmisikan dengan sebuah poros ke pompa atau

kompresor. Daya mekanis poros dapat dihitung dengan persamaan:

60

2 nTTPm

πω ==

dimana:

Pm = daya mekanis, Watt

T = torsi poros, N.m

ω = kecepatan sudut poros, 1/s

N = jumlah putaran per menit, rpm

2.3.1 Jenis dan prinsip kerja motor penggerak

Penggerak utama (prime mover) untuk pompa dan kompresor dapat

dikelompokkan sebagai berikut:

1. Motor Listrik

a. Motor AC

i. Motor induksi sangkar bajing

ii. Motor induksi wound

iii. Motor sinkron

b. Motor DC

2. Motor Bakar

a. Diesel

b. Bensin

c. Gas

3. Mesin Uap Silinder

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 51

Page 48: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

4. Turbin

a. Turbin uap

b. Turbin air

c. Turbin gas

Gambar 2. 27 : Kompresor dengan penggerak motor listrik

Gambar 2.28 : Kompresor dengan penggerak mesinDiesel

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 52

Page 49: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.29 Kompresor dengan penggerak Mesin Diesel dan Motor listrik

Gambar 2.30 : gambar Kompresor dengan penggerak uap.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 53

Page 50: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.28, 2.29, 2.30 memperlihatkan beberapa penggerak mula untuk

pompa atau kompresor. Motor listrik adalah alat yang mengkonversikan / merubah

energi listrik menjadi energi gerak (mekanik), biasanya energi mekanik putaran.

Motor bakar adalah mesin pembakaran dalam yang merubah energi termal untuk

membangkitkan gerakan (energi mekanik) dengan cara membakar campuran

bahan bakar dan oksigen yang ada di udara.

Motor bakar yang paling sering digunakan adalah motor bakar berbahan bakar

petrol dan minyak diesel (solar).

Mesin uap menggunakan tekanan uap untuk menghidupkan mekanisme yang

menggerakkan pompa atau kompresor.

Gambar 2.31 : Motor induksi untuk pengerak Kompresor

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 54

Page 51: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.32 : Gambar Motor induksi Woud Rotor

Motor AC, motor induksi ( Gambar 2.31 ) adalah paling banyak digunakan untuk

motor listrik pompa. Motor ini terdiri dari wound stator konvensional dengan

sejumlah kutub dan phase dan rotor dengan batang cor atau kuningan yang

ditanam pada rotor. Motor ini beroperasi pada putaran di bawah kecepatan

putaran sinkron dengan slip atau rpm tertentu, yang dapat dihitung dengan:

Kecepatan sinkron = N = f x 60 x 2/p

dimana:

p = jumlah kutub (pole)

f = frekuensi daya jaringan, Hz

N = Kecepatan, rpm.

Prosentasi slip dapat dihitung dengan persamaan:

Slip persen = % slip = (N - s) x 100/N

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 55

Page 52: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

dimana s = rpm slip.

Power factor motor, PF dihitung dengan persamaan:

PF=100 cos θ

dimana θ = sudut antara tegangan dan arus pada terminal motor (leading atau

lagging).

Efisiensi motor pada tegangan, frekuensi dan dayakuda diperoleh dengan

persamaan berikut:

Efisiensi% = Daya keluaran poros/daya masukan listrik x 100

Waktu yang dibutuhkan untuk mempercepat pompa adalah:

t = WK2 x ∆ rpm/308T

dimana:

∆ rpm = perubahan kecepatan [rpm]

t = waktu [s]

WK2 = momen inersia total [lb-ft2]

T = torsi [lb.ft]

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 56

Page 53: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.32 : Metode menstart motor sinkron;

Gambar 2.31 : Wound rotor induction motor

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 57

Page 54: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.31. Memperlihatkan metode menstar motor sinkron dan jenis motor

induksi dengan wound rotor. Gambar 2.20 menunjukkan beberapa tipe motor DC

yang dapat digunakan untuk menggerakkan pompa atau kompresor.

Shunt motor Series motor Compound motor

Gambar 2.32 : Type – type motor DC

Turbin uap juga dapat digunakan sebagai penggerak utama pompa atau

kompresor yang berdaya besar.

2.3.2 Susunan konstruksi motor penggerak

Gambar 2.33 memperlihatkan konstruksi dalam sebuah motor induksi dan

gambar komponen-komponen sebuah motor induksi sampai kepada komponen

kecilnya.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 58

Page 55: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.3 3: Susunan konstruksi motor induksi

2.3.3 Unjuk kerja dan kondisi normal motor penggerak

Gambar 2.34: Karakteristik umum kecepatan-torsi untuk motor listrik

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 59

Page 56: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

[

Gambar 2.35 : Karakteristik kecepatan-torsi Motor Sangkar

Gambar 2.36 : Kerekteristik Kecepatan dan Torsi motor induksi wound-rotor

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 60

Page 57: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Karakteristik umum sebuah motor induksi dapat dijelaskan dengan Gambar 2.34.

Gambar 2.55a memperlihatkan karakteristik putaran terhadap torsi sebuah motor

induksi sangkar bajing (squirrel cage) dan Gambar 2.36 memperlihatkan

karakteristik pada motor induksi wound rotor.

2.3.4 Gangguan dan trouble shooting motor penggerak

Berikut ini adalah Tabel 2.5 daftar gejala gangguan yang sering terjadi pada motor

listrik sebuah kompresor beserta penyebab dan prosedur tindakan perbaikannya.

Tabel 2.5: Gejala dan penyebab gangguan serta prosedur tindakan perbaikan

pada motor listrik kompresor [Sularso et al., 1987]

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 61

Page 58: Prinsip Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.37 berikut ini adalah diagram dari daftar gejala gangguan yang sering

terjadi pada motor listrik 3-fasa sangkar bajing beserta penyebab dan prosedur

tindakan perbaikannya.

Gambar 2.37: Gejala dan penyebab gangguan serta prosedur tindakan perbaikan pada motor listrik kompresor [Sularso et al., 1987]

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan 62