Udara Bertekanan

Definisi

compressed air, atau dalam bahasa Indonesia lebih suka menggunakan terminologi: “udara tekan” atau bisa juga “udara bertekanan” dibandingkan istilah “angin”, adalah salah satu cara untuk mengkonversi energi dengan cara memampatkan udara sekitar untuk berbagai keperluan manusia. Paling sederhana dan mudah ditemui sehari-hari adalah digunakan untuk mengisi ban kendaraan. 

Udara tekan sebagian besar juga digunakan untuk udara instrumentasi  yaitu pada industri yang sudah menerapkan otomatisasi  dengan menggunakan peralatan pneumatik. Sebagai udara instrumentasi, udara tekan juga digunakan untuk membuka katup pada daerah yang berbahaya jika dioperasikan langsung oleh manusia, misalkan karena berdekatan dengan panas, berkaitan dengan bahan kimia berbahaya dan tegangan listrik tinggi. Udara tekan juga digunakan untuk memindahkan partikel padat dari satu tempat ke tempat yang lain. Misalkan untuk memindahkan semen, tepung, batubara ataupun pasir. Dengan pemindahan cara ini, partikel yang dipindahkan bisa dalam jumlah besar dan waktu singkat, tetapi memerlukan saluran tersendiri agar partikel padat tersebut tidak kemana-mana. Pada penggunaan tools, misalnya impact, hammer, ratchet, winch, ada yang menggunakan udara tekan untuk memudahkan kerja manusia. Penggunaan udara tekan memnungkinkan lebih kecilnya daya yang dikeluarkan manusia juga mempersingkat waktu pengerjaan.

Kompresor dan Penggunaan Udara Bertekanan

Kompresor adalah suatu alat mekanikal yang bertujuan untuk menaikkan tekanan suatu gas dengan cara menurunkan volumenya. Di sebuah industri besar yang menggunakan kompresor, ia berfungsi untuk men-supply kebutuhan compressed air (udara terkompresi) dengan jumlah dan tekanan tertentu.

Di sebuah industri besar seperti misalnya di pembangkit tenaga listrik, keberadaan compressed air ini sangat fital adanya. Seperti air motor atau disebut juga pneumatic motor, accoustic horn pada gas air heater, atomizing air pada proses pembakaran furnace menggunakan solar membutuhkan compressed air sebagai sumber energi.

Gambar 1. Kompressor pada industri Gambar 2. Pneumatic motor

Supaya dapat menjamin keandalan pengendalian pneumatik, harus disediakan udara yang kualitasnya memadai. Termasuk di dalamya adalah faktor-faktor sebagai berikut: udara yang bersih, kering, dan tekanan yang tepat. Jika ketentuan-ketentuan ini diabaikan, maka akibatnya adalah kendala mesin tidak terjamin dan dengan demikian akan menaikkan biaya perbaikan dan penggantian komponen.

Udara bertekanan diperoleh dari kompresor, kemudian dialirkan melalui beberapa elemen sampai mencapai pemakai. Tidak menggunakan persiapan udara yang berkualitas baik dan pemilihan komponen yang salah akan mengurangi kualitas. Sistem udara tekan terdiri dari komponen utama berikut : Penyaring udara masuk, pendingin antar tahap, after-coolers, pengering udara, traps pengeluaran kadar air, penerima, jaringan pemipaan, penyaring, pengatur dan pelumasan.

Filter Udara Masuk: Mencegah debu masuk kompresor. Debu menyebabkan lengketnya katup/kran, merusak silinder dan pemakaian berlebihan.

Pendingin Antar Tahap: penurunan suhu udara sebelum masuk ke tahap berikutnyauntuk mengurangi kerja kompresi dan meningkatkan efisiensi. Biasanya digunakan pendingin air.

After-Coolers: Tujuannya adalah membuang kadar air dalam udara dengan penurunan suhu dalam penukar panas berpendingin air.

Pengering Udara: Sisa-sisa kadar air setelah after-coolers dihilangkan dengan menggunakan pengering udara, karena udara tekan untuk keperluan instrumen dan peralatan pneumatic harus bebas dari kadar air. Kadar air dihilangkan dengan menggunakan adsorben seperti gel silika/karbon aktif atau pengering refrigeran atau panas dari pengering kompresor itu sendiri.

Traps Pengeluaran Kadar Air: Trap pengeluaran kadar air digunakan untuk membuang kadar air dalam udara tekan. Trap tersebut menyerupai steam trap. Berbagai jenis trap yang digunakan adalah kran pengeluaran manual, klep pengeluaran otomatis atau yang berdasarkan waktu, dll.

Penerima: Penerima udara disediakan sebagai penyimpan dan penghalus denyut keluaran udara mengurangi variasi tekanan dari Komputer

Kompresor reciprocating paling banyak digunakan untuk mengkompresi baik udara maupun refrigerant. Prinsip kerjanya seperti pompa sepeda dengan karakteristik dimana aliran keluar tetap hampir konstan pada kisaran tekanan pengeluaran tertentu. Juga kapasitas kompresor proporsionallangsung terhadap kecepatan. Keluarannya seperti denyutan. Kompresor reciprocating tersedia dalam berbagai konfigurasi; terdapat empat jenis yang paling banyak digunakan yaitu horizontal, vertikal, horizontal balance-opposed dan tandem.

Jenis dan penempatan kompresor turut mempengaruhi kadar partikel-partikel debu,minyak dan air masuk ke dalam sistem. Persiapan udayarang kurang baik akan

mengakibatkan sering menimbulkan gangguan dan menurunkan daya tahan sistem pneumatik. Berikut adalah gejala-gejala yang tampak:

• Keausan yang cepat pada seal dan elemen yang yang bergerak dalam katup dan silinder

• Katup beroli.• Peredam suara yang kotor.

persiapan dilakukan oleh penyaring isap pada pengambilan udara masuk kompresor, disambung seri dengan pengering, penyaring dan pemisah minyak dan air kondensasi. Mereka harus dipilih sesuai dengan tugasnya.

Aplikasi udara tekan

Udara tekan mempunyai penggunaan yang luas sebagai sumber tenaga. Jadi dapat dipersamakan dengan tenaga listrik, tenaga air, dan tenaga hidrolik, yang banyak dipergunakan dalam industry modern. Beberapa pemakaian yang kita kenal dalam kehidupan sehari-hari di antaranya adalah :

1. Rem pada bis dan kereta api, serta pembuka/penutup pintunya.

2. Udara tekan untuk pengecatan

3. Penggerak bor gigi pada peralatan dokter gigi

4. Pemberi udara pada akuarium

5. Pompa air panas pada sumber air panas

6. Pembotolan minuman

Udara tekan dipakai hampir di semua industri termasuk industri pembuatan, tambang, keramik, kimia, makanan, perikanan, pekerjaan sipil dan pembangunan gedung. Udara tekan yang dihasilkan dengan kompresor mempunyai kelebihan dibandingkan dengan listrik dan tenaga hidrolik dalam hal-hal berikut ini.

1. Konstruksi dan operasi mesin serta fasilitasnya adalah sangat sederhana

2. Pemeliharaan dan pemeriksaan mesin dan peralatan dapat dilakukan dengan mudah.

3. Energi dapat disimpan

4. Kerja dapat dilakukan dengan cepat

5. Harga mesin dan peralatan relative murah

6. Kebocoran udara yang dapat terjadi tidak membahayakan dan tidak menimbulkan pencemaran.

Pemakaian-pemakaian udara tekan menurut gaya dan akibat yang ditimbulkannya: 1. Gaya Injeksi

a. Untuk meniupkan, terbagi menjadi dua :

- Penyemprot zat cair

Pengecetan

Penyemprotan bahan kimia dan disinfektan

Penyemprotan minyak pelumas Penyemprotan cairan pembersih

- Penyemprotan bubuk dan butiran

Penyemprotan pasir (sand blasting)

Penyemprotan bubuk untuk percetakan

Penyemprotan aduk (mortar)

Menghias kaca

b. Untuk menggerakan

- Turbin udara

Penggerak bor gigi

Penggerak perkakas (bor,gerinda)

Penggerak mesin-mesin berkecepatan sangat tinggi

- Tiupan

Pembersih debu dan tatal

Peniup latal logam las

Peniup potongan hasil mesin pres

Membersihkan zat cair dari permukaan

2. Gaya ekspansi

a. Untuk memberi gaya dorong

Penggerak perkakas numatik (mesin bor, mesin keling)

Penggetar (cetakan cor, beton)

Mesin las titik

Rem udara tekan

Pembuka pintu dan hopper

Alat pengangkat

Mesin press

Pembentukan kaca dan resin sintetik

b. Untuk memberi tekanan

Pengisi ban, perahu karet, bola, pegas udara untuk kendaraan

Lift mobil untuk bengkel

Member tekanan pada tangki minyak

Pengujian terhadap kebocoran dan kekuatan terhadap tekanan

c. Transportasi dan mengaduk zat cair

Pompa lift udara

Transportasi zat cair dengan tekanan, dan pencsmpursn zat cair

Menghilangkan gas dari zat cair

d. Pemberian oksigen

Pemberian oksigen pada pembakar, kolam ikan, penyelam, dan pekerja di ruang tambang

e. Penerusan panas

- Pemanasan

Penyambungan vinil dan nilon dengan udara panas

- Pendinginan

Pencegahan pemanasan yang berlebihan pada logam dan mesin

f. Pengubah aliran

Mikrometer udara

Pengendali otomatik

g. Penurunan kelembaban

Menghilangkan kelembaban dengan kompresi

Daftar pustaka

http://tattock.com/2011/03/31/udara-tekan-dan-penggunaannya/ diakses pada 4/12/2015 5.34 wib

http://artikel-teknologi.com/kompresor-dan-penggunaan-udara-bertekanan/ diakses pada 4/12/2015 5.44 wib

Noviatri, R.A. Sarah, dkk. 2013 ‘UDARA TEKAN DAN UDARA INSTRUMEN [pdf]’ Palembang: Politeknik Negeri Sriwijaya

TUGAS MATA KULIAH

UTILITAS

UDARA BERTEKANAN

Disusun oleh

Rizal Aghni Pakarti / 121130002

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”

YOGYAKARTA

2015