BAB I PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG Kompresor secara sederhana bisa diartikan sebagai alat untuk memasukkan udara dan atau mengirim udara dengan tekanan tinggi. Kompresor bisa kita temukan pada alat pengungkit, kendaraan roda empat, pendingin ruangan, lemari es serta alat-alat mengengkat beban yang menggunakan tekanan untuk mengangkatnya. Sekalipun sama-sama sebagai alat untuk memasukkan dan mengiri udara dengan tekanan tinggi, pada masing-masing peralatan yang berbeda, cara kerja kompresor pun bisa berbeda pula. Secara umum kompresor digunakan atau berfungsi menyediakan udara dengan tekanan tinggi. Prinsip kerja kompresor seperti ini biasa kita temukan pada mesin otomotif. Fungsi kedua dari kompresor adalah untuk membantu reaksi kimia dengan cara meningkatkan sistem tekanan. Kompresor seperti ini bisa ditemukan pada industri kimia atau yang berhubungan dengan itu. Kompresor juga bertugas untuk membagi-bagikan gas dan bahan bakar cair melalui instalasi pipa-pipa gas. Selain itu, dalam peralatan pengangkat berat yang bekerja secara pneumatik, kompresor digunakan dalam fungsinya sebagai pengiri udara untuk sumber tenaga. Sebuah kompresor apabila dilihat dari cara kerjanya, maka akan ada dua jenis kompresor yang masing-masing metode kerjanya berbeda. Jenis pertama adalah kompresor dengan metode krja positif displacement dan yang kedua adalah kompresor dengan metode kerja dynamic. Di mana letak perbedaan metode kera dari kedua jenis kompresor ini? Yang pertam, kompresor jenis positif displacement. Kompresor model ini bekerja dengan cara memasukkan udara ke dalam ruang tertutup, lalu pada saat yang sama volume ruangnya diperkecil, dengan demikian tekanan di dalam dengan sendirinya akan naik. PNEUMATIK HIDROLIK & KONTROL INDSUTRI 1 Tekanan yang tinggi inilah yang digunakan untuk berbagai keperluan sesuai dengan peruntukkan kompresor tadi. Kompresor model positif displacement ini digunakan dalam reciprocating compressor dan rotary. Sementara itu pada kompresor model dinamik, volume ruangnya tetap tapi udara yang ada didalam ruang tersebut diberi kecepatan. Kemudian pada saat yang sama kecepatan tersebut diubah menjadi tekanan. Hal ini bisa terjadi karena udara pada ruang yang volumenya tetap mengalami tekanan. Kompresor yang menggunakan model dynamic ini biasanya pada alat turbo axial flow. 1.2. RUMUSAN MASALAH Apa yang dimaksud dengan kompresor ? Bagaimana prinsip kerja kompresor ? Apa saja macam-macam kompresor ? Bagaimana merawat kompresor ? 1.3. TUJUAN PENULISAN Mengetahui apa yang dimaksud dengan kompresor. Mengetahui prinsip kerja kompresor. Mengetahui berbagai macam-macam kompresor. Mengetahu bagaimana cara melakukan perawatan kompresor. 1.4. MANFAAT Mampu mengetahui pengertian kompresor. Mampu mengetahui prinsip kerja kompresor. Mampu mengetahui macam - macam kompresor. Mampu mengetahui cara merawat kompresor. PNEUMATIK HIDROLIK & KONTROL INDSUTRI 2 BAB 2 PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Kompresor Kompresor adalah alat mekanik yang berfungsi untuk meningkatkan tekanan fluida mampu mampat, yaitu gas atau udara. tujuan meningkatkan tekanan dapat untuk mengalirkan atau kebutuhan proses dalam suatu system proses yang lebih besar (dapat system fisika maupun kimia contohnya pada pabrik-pabrik kimia untuk kebutuhan reaksi). Kompresor biasanya menggunakan motor listrik, mesin diesel atau mesin bensin sebagai tenaga penggeraknya. Udara bertekanan hasil dari kompresor biasanya diaplikasikan atau digunakan pada pengecatan dengan teknik spray/ air brush, untuk mengisi angin ban, pembersihan, pneumatik, gerinda udara (air gerinder) dan lain sebagainya. 2.2 Prinsip kerja Kompresor Prinsip kerja kompresor dapat dilihat mirip dengan paru-paru manusia. Misalnya ketika seorang mengambil napas dalam – dalam untuk meniup api lilin, maka ia akan meningkatkan tekanan udara di dalam paru-paru, sehingga menghasilkan udara bertekanan yang kemudian digunakan atau dihembuskan untuk meniup api lilin tersebut. Klasifikasi Kompresor Secara garis besar kompresor dapat diklasifikasikan menjadi dua bagian, yaitu Positive Displacement compressor, dan Dynamic compressor, (Turbo), Positive Displacement compressor, terdiri dari Reciprocating dan Rotary, sedangkan Dynamic compressor, (turbo) terdiri dari Centrifugal, axial dan ejector, secara lengkap dapat dilihat dari klasifikasi di bawah ini: PNEUMATIK HIDROLIK & KONTROL INDSUTRI 3 Gambar 2.1 Klasifikasi Kompresor (Majumdar, 2001) 2.2.1 Kompresor Perpindahan Positif (Positive Displacement) Kompresor perpindahan positif dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu kompresor piston (reciprocating compressor) dan kompresor putar (rotary). 2.2.1.1 Kompresor Torak Resiprokal (reciprocating compressor) Kompresor ini dikenal juga dengan kompresor torak, karena dilengkapi dengan torak yang bekerja bolak-balik atau gerak resiprokal. Pemasukan udara diatur oleh katup masuk dan dihisap oleh torak yang gerakannya menjauhi katup. Pada saat terjadi pengisapan, tekanan udara di dalam silinder mengecil, sehingga udara luar akan masuk ke dalam silinder secara alami. Pada saat gerak kompresi torak bergerak ke titik mati bawah ke titik mati atas, sehingga udara di atas torak bertekanan tinggi, selanjutnya di masukkan ke dalam tabung penyimpan udara. Tabung penyimpanan dilengkapi dengan katup satu arah, sehingga udara yang ada dalam tangki tidak akan kembali ke silinder. Proses tersebut berlangsung terusmenerus hingga diperoleh tekanan udara yang diperlukan. Gerakan mengisap dan mengkompresi ke tabung penampung ini berlangsung secara terus menerus, pada umumnya bila tekanan dalam tabung telah melebihi kapasitas, maka katup pengaman akan terbuka, atau mesin penggerak akan mati secara otomatis. PNEUMATIK HIDROLIK & KONTROL INDSUTRI 4 Jenis – Jenis kompresor torak/piston ( Reciprocating ) Kompresor Piston Kerja Tunggal Kompresor piston kerja tunggal adalah kompresor yang memanfaatkan perpindahan piston, kompresor jenis ini menggunakan piston yang didorong oleh poros engkol (crankshaft) untuk memampatkan udara/ gas. Udara akan masuk ke silinder kompresi ketika piston bergerak pada posisi awal dan udara akan keluar saat piston/torak bergerak pada posisi akhir/depan. Gambar 2.2. Kompresor Torak Resiprokal Kompresor Piston Kerja Ganda Kompresor piston kerja ganda beroperasi sama persis dengan kerja tunggal, hanya saja yang menjadi perbedaan adalah pada kompresor kerja ganda, silinder kompresi memiliki port inlet dan outlet pada kedua sisinya. Sehingga meningkatkan kinerja kompresor dan menghasilkan udara bertekanan yang lebih tinggi dari pada kerja tunggal. PNEUMATIK HIDROLIK & KONTROL INDSUTRI 5 Kompresor udara bertingkat digunakan untuk menghasilkan tekanan udara yang lebih tinggi. Udara masuk akan dikompresi oleh torak pertama, kemudian didinginkan, selanjutnya dimasukkan dalam silinder kedua untuk dikompresi oleh torak kedua sampai pada tekanan yang diinginkan. Pemampatan (pengompresian) udara tahap kedua lebih besar, temperature udara akan naik selama terjadi kompresi, sehingga perlu mengalami proses pendinginan dengan memasang sistem pendingin. Metode pendinginan yang sering digunakan misalnya dengan sistem udara atau dengan system air bersirkulasi. Batas tekanan maksimum untuk jenis kompresor torak resiprokal antara lain, untuk kompresor satu tingkat tekanan hingga 4 bar, sedangkan dua tingkat atau lebih tekanannya hingga 15 bar. Gambar 2.3. Kompresor Torak 2 Tingkat Sistem Pendingin Udara Kompresor Diafragma (diaphragma compressor) Jenis Kompresor ini termasuk dalam kelompok kompresor torak. Namun letak torak dipisahkan melalui sebuah membran diafragma. Udara yang masuk dan keluar tidak langsung berhubungan dengan bagian-bagian PNEUMATIK HIDROLIK & KONTROL INDSUTRI 6 yang bergerak secara resiprokal. Adanya pemisahan ruangan ini udara akan lebih terjaga dan bebas dari uap air dan pelumas/oli. Oleh karena itu kompresor diafragma banyak digunakan pada industri bahan makanan, farmasi, obatobatan dan kimia. Prinsip kerjanya hampir sama dengan kompresor torak. Perbedaannya terdapat pada sistem kompresi udara yang akan masuk ke dalam tangki penyimpanan udara bertekanan. Torak pada kompresor diafragma tidak secara langsung menghisap dan menekan udara, tetapi menggerakkan sebuah membran (diafragma) dulu. Dari gerakan diafragma yang kembang kempis itulah yang akan menghisap dan menekan udara ke tabung penyimpan. Gambar 2.4. Kompresor Diafragma 2.2.1.2 Kompresor Putar (Rotary Compressor) Kompresor putar dapat menghasilkan tekanan yang sangat tinggi. Pada kompresor putar getaran yang dihasilkan relatif kecil dibandingkan dengan kompresor torak. Hal ini disebabkan sudu-sudu pada kompresor putar, yang merupakan elemen bolak-balik, mempunyai masa yang jauh lebih kecil daripada torak. Selain itu kompresor putar tidak memerlukan katup, sedangkan fluktuasi alirannya sangat kecil dibandingkan dengan kompresor torak. PNEUMATIK HIDROLIK & KONTROL INDSUTRI 7 Jenis – jenis Kompresor Putar ( Rotary Compressor ) : Kompresor Sekrup (Screw) Kompresor Sekrup memiliki dua rotor yang saling berpasangan atau bertautan (engage), yang satu mempunyai bentuk cekung, sedangkan lainnya berbentuk cembung, sehingga dapat memindahkan udara secara aksial ke sisi lainnya. Kedua rotor itu identik dengan sepasang roda gigi helix yang saling bertautan. Jika roda-roda gigi tersebut berbentuk lurus, maka kompresor ini dapat digunakan sebagai pompa hidrolik pada pesawatpesawat hidrolik. Roda-roda gigi kompresor sekrup harus diletakkan pada rumah-rumah roda gigi dengan benar sehingga betul-betul dapat menghisap dan menekan fluida. Gambar 2.5. Kompresor Sekrup (Gottried Nist, 1994) PNEUMATIK HIDROLIK & KONTROL INDSUTRI 8 Kompresor Root Blower (Sayap Kupu-kupu) Kompresor jenis ini akan mengisap udara luar dari satu sisi ke sisi yang lain tanpa ada perubahan volume. Torak membuat penguncian pada bagian sisi yang bertekanan. Prinsip kompresor ini ternyata dapat disamakan dengan pompa pelumas model kupu-kupu pada sebuah motor bakar. Beberapa kelemahannya adalah: tingkat kebocoran yang tinggi. Kebocoran terjadi karena antara baling-baling dan rumahnya tidak dapat saling rapat betul. Berbeda jika dibandingkan dengan pompa pelumas pada motor bakar, karena fluidanya adalah minyak pelumas maka film-film minyak sendiri sudah menjadi bahan perapat antara dinding rumah dan sayap-sayap kupu itu. Dilihat dari konstruksinya, Sayap kupu-kupu di dalam rumah pompa digerakan oleh sepasang roda gigi yang saling bertautan juga, sehingga dapat berputar tepat pada dinding. Gambar 2.6. Kompresor Root Blower Kompresor Sliding Vane Merupakan suatu mesin rotary positive displacement yang mana terdapat sudup-sudu (vanes) pada suatu rotor bergerak secara radial yang terpasang secara eksentrik pada casing silinder. Gas yang terjebak di antara sudu dan casing terkompres dan dipindahkan ke sistem discharge. PNEUMATIK HIDROLIK & KONTROL INDSUTRI 9 Gambar 2.7. Komprsor Sliding Vane Liquid ( Water ) Ring Compressor Merupakan suatu mesin rotary positive displacement yang menggunakan air maupun liquid lainnya sebagai piston untuk mengompresi dan memindahkan sejumlah gas. Gambar 2.8. Liquid (Water) Ring Compressor PNEUMATIK HIDROLIK & KONTROL INDSUTRI 10 2.2.2 Kompresor Dinamis Terdapat 3 jenis kompresor yang termasuk dalam kompresor dinamis yaitu Kompresor Sentrifugal, Kompresor Axial, dan Kompresor Ejector. 2.2.2.1 Kompresor Sentrifugal Kompresor sentrifugal merupakan kompresor yang memanfaatkan gaya sentrifugal yang dihasilkan oleh impeller untuk mempercepat aliran fluida udara (gaya kinetik), yang kemudian diubah menjadi peningkatan potensi tekanan (menjadi gaya tekan) dengan memperlambat aliran melalui diffuser. Gambar 2.9. Kompresor Sentrifugal 2.2.2.2 Kompresor Axial Kompresor aksial adalah kompresor yang berputar dinamis yang menggunakan serangkaian kipas airfoil untuk semakin menekan aliran fluida. Aliran udara yang masuk akan mengalir keluar dengan cepat tanpa perlu dilemparkan ke samping seperti yang dilakukan kompresor sentrifugal. Kompresor aksial secara luas digunakan dalam turbin gas/udara seperti mesin jet, mesin kapal kecepatan tinggi, dan pembangkit listrik skala kecil. PNEUMATIK HIDROLIK & KONTROL INDSUTRI 11 Gambar 2. 10 Kompresor Axial 2.2.2.3 Kompresor Ejector Ejektor merupakan alat yang digunakan untuk memindahkan udara/ gas – gas yang tidak dapat dikondensasikan di tempat – tempat vakum ejector dapat merupakan vakum. Ejector dapat merupakan jenis kompresor, dalam hal ini tekanan tinggi yang dialirkan melalui sebuah nozzle lah yang mengakibatkan pengembangan dan menyebabkan timbulnya vakum. Uap yang dialirkan melalui nozzle mempuyai kecepatan yang tinggi sehingga udara serta gas – gas tidak dapat dikondensasikan disekitar tempat – tempat vakum tersebut. Hal itu dilakukan agar semua uap bias terkondensasi dengan cepat. Jika uap tidak bias terkondensasi dengan cepat, maka akan terjadi penumpukan uap di dalam condenser yang mengakibatkan akan menurunkan daya vakum condenser. Masuknya campuran melalui pipa pancar mengakibatkan perubahan energi tekan, karena itu akan meningkatkan tekanan diatas tekanan isap. Gambar 2.11. Kompresor Ejector PNEUMATIK HIDROLIK & KONTROL INDSUTRI 12 2.3 Cara Perawatan Kompresor Bagian dalam kompresor piston memiliki banyak kesamaan dengan mesin pembakaran internal. Bagian utama kompresor angin adalah kepala piston yang naik dan turun saat poros engkol berputar. Ada juga banyak katup, pelat, batang, dan pengukur yang menjamin agar mesin bekerja dengan baik. Semua bagian yang bergerak ini dapat aus atau copot dengan penggunaan yang banyak. Semakin banyak Anda menggunakan kompresor, semakin besar hal itu dapat menimbulkan masalah. Kompresor udara yang sudah tidak efisien dapat menghasilkan udara dengan kualitas kurang baik. Udara yang kurang baik ini dapat merusak alat pneumatic yang tersambung ke kompresor. Namun, Anda dapat mengurangi kerusakan atau perbaikan besar jika Anda rajin merawatnya. Menghabiskan sedikit waktu untuk perawatan kompresor angin sekarang menghemat waktu dan uang Anda nanti. 2.3.1 Perawatan Kompresor Harian Sebagian besar perawatan penting untuk kompresor piston Anda diperlukan sebelum Anda menyalakannya setiap hari. Lakukan tugas-tugas ini setiap kali Anda menggunakan kompresor udara Anda: Bersihkan unit. Seka dan singkirkan debu, minyak, atau kotoran yang ada pada mesin. Periksa kabel listrik. Jika Anda melihat sesuatu yang tidak biasa, selidiki lebih lanjut sebelum menghidupkan kompresor. Cari komponen yang longgar. Kelonggaran sering terjadi karena kompresor bergetar saat dinyalakan. Jika Anda menemukan bagian yang longgar, kencangkan. Periksa level oli (jika mesin Anda dilumasi oli). Cari kebocoran udara. Sekali lagi, jika Anda melihat masalah ini, perbaiki masalah sebelum Anda menggunakan kompresor. Tugas-tugas ini tampaknya sederhana, jadi jangan dilewatkan. Semua hal ini hanya membutuhkan satu atau dua menit ekstra, jadi jadikan ini kebiasaan anda. PNEUMATIK HIDROLIK & KONTROL INDSUTRI 13 2.3.2 Perawatan Kompresor Mingguan Kompresor piston menggunakan filter udara untuk memastikan bahwa kontaminan sangat kecil tetap berada di luar pasokan udara kompresor. Filter menjebak partikel-partikel ini dan menjauhkannya dari bagian-bagian penting mesin. Saringan filter udara inilah yang menghasilkan udara bersih yang dapat digunakan untuk pengecatan atau alat pneumatic lainnya. Karena kompresor angin mendorong begitu banyak udara melalui dirinya sendiri dan karenanya melalui filter, Anda harus memeriksa filter udara setiap minggu. Kompresor Anda kemungkinan memiliki filter yang dapat digunakan kembali yang dapat Anda bersihkan. Jika Anda melihat bahwa filter menjadi sangat kotor atau mengalami kerusakan akibat penggunaan, gantilah dengan filter baru. 2.3.3 Perawatan Kompresor Bulanan Komponen vital lain dari kompresor piston adalah katup pelepas keselamatannya (safety valve). Katup ini secara konstan mengukur tekanan tangki kompresor saat mesin sedang digunakan. Jika tekanan mencapai batas yang ditentukan, katup pengaman mengaktifkan dan menghentikan motor. Anda sebaiknya periksa fungsi bagian ini minimal sebulan sekali. Anda mungkin ingin memeriksa safety valve lebih sering, tergantung pada seberapa banyak Anda menggunakan kompresor Anda. Untuk memeriksa bagian ini, kosongkan tangki dan lepaskan kompresor dari semua sumber daya. Selanjutnya, tarik safety valve beberapa kali berturut-turut. Tindakan ini melepaskan semua kotoran yang mungkin menghalangi katup. Perhatikan pendorong untuk masuk dan keluar. Jika pendorong tidak bergerak, itu pertanda kerusakan, jadi gantilah dengan safety valve baru. Beli katup yang resmi dan sesuai merk Anda. Saat Anda melakukan inspeksi kompresor piston bulanan Anda, lihat juga sabuk penggeraknya (V belt). Pasang pengukur ketegangan sabuk dan bandingkan bacaan dengan bacaan optimal yang tercantum dalam manual kompresor. Jika bacaan rendah, kencangkan baut pada motor. Longgarkan baut jika pembacaannya tinggi. PNEUMATIK HIDROLIK & KONTROL INDSUTRI 14 BAB 3 PENUTUP 3.1. Kesimpulan Makalah ini dapat disimpulkan bahwa klasifikasi kompresor secara garis besar kompresor dapat diklasifikasikan menjadi dua bagian, yaitu Positive Displacement compressor, dan Dynamic compressor, (Turbo), Positive Displacement compressor, terdiri dari Reciprocating dan Rotary sedangkan Dynamic Compressor (Turbo) terdiri dari centrifugal, axial dan ejector. Dan kompresor mempunyai beberapa komponen yan terdiri dari Kerangka (frame), Poros engkol (crank shaft), Batang penghubung (connecting rod), Kepala silang (cross head), Silinder (cylinder), Liner silinder (cylinder liner), Front and rear cylinder cover, Water Jacket, Torak (piston), Cincin torak ( piston rings), Batang Torak (piston rod), Cincin Penahan Gas (packing rod), Ring Oil Scraper, dan Katup kompresor (compressor valve). Sedangkan untuk kompresor torak merupakan salah satu positive displacement compressor dengan prinsip kerja memampatkan dan mengeluarkan udara / gas secara intermitten (berselang) dari dalam silinder. Pemampatan udara / gas dilakukan didalam silinder. Elemen mekanik yang digunakan untuk memampatkan udara / gas dinamakan piston / torak. Proses kompresi gas pada kompresor torak dapat dilakukan menurut tiga cara yaitu dengan proses isotermal, adiabatik reversible, dan politropik. Perawatan kompresor sangatlah penting dikarenakan akan memperpanjang usia dari kompresor tersebut. Dan tanpa dirawat dengan baik dan atau dipergunakan tidak sebagai mestinya sesuai dengan peruntukannya, akan menyebabkan kompresor cepat rusak. Maka, ketika akan menggunakan kompresor, pastikan dulu bahwa oli berada pada level aman. Kemudian semua kran harus dipastikan dalam keadaan tertutup, belt tidak terlalu kendur dan tidak juga terlalu kencang. Sebelum kompresor dinyalakan, atur terlebih dahulu pengaturan gas agar tidak terlalu rendah dan juga tidak terlalu tinggi. PNEUMATIK HIDROLIK & KONTROL INDSUTRI 15 3.2 Saran Dengan makalah ini, pembaca diharapkan mampu mengetahui apa itu kompresor serta bagaimana cara menggunakanya, macam macamnya, prinsip kerjanya dan mampu merawat kompresor agar memiliki usia pakai yang lebih lama. PNEUMATIK HIDROLIK & KONTROL INDSUTRI 16 DAFTAR PUSTAKA [1]. https://www.scribd.com/doc/260473550/makalah-kompresor [2]. https://trikueni-desain-sistem.blogspot.com/2014/03/Pengertian-Kompresor.html [3]. https://refiners-notes.blogspot.com/2013/06/reciprocating-compressors operation.html [4]. https://blog.tekkindo.com/2019/11/13/tips-perawatan-kompresor-angin/ [5]. https://adiezzzt.blogspot.com/2013/01/makalah-kompresor.html PNEUMATIK HIDROLIK & KONTROL INDSUTRI 17