LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK SEMESTER

LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2014/2015
BAB II
PENGUJIAN KOMPRESOR TORAK
2.1 PENDAHULUAN
2.1.1 Tinjauan Umum
Praktikum sangat membantu mahasiswa dalam mendapatkan gambaran yang
nyata tentang alat/mesin yang di pelajari saat perkuliahan, dengan demikian dalam
praktikum kompresor torak
Kompresor adalah jenis mesin konversi energi yang berfungsi untuk
memampatkan udara atau gas prinsip kerjanya adalah mengubah energi mekanis pada
poros menjadi energi tekan gas yang di kompresi.pada kompresor ini digerakan oleh
motor listrik yang dihubungkan dengan poros engkol yang di hubungkan dengan torak.
Sehingga bekerja bolak balik.Dalam hal ini isap dan buang di pasang pada kepala
silinder.
2.1.2 Tujuan Percobaan
Mengetahui karakteristik kompresor secara umum, dalam pengertian mencari
grafik hubungan antara:
a) Kapasitas aliran massa udara lewat orifice terhadap tekanan buang kompresor
(discarge Pressure).
b) Kapasitas aliran udara pada sisi isap terhadap tekanan buang kompresor (discarge
Pressure).
c) Daya udara adiabatik teoritis terhadaptekanan buang kompresor (discarge Pressure).
d) Efisiensi adiabatik terhadapTekanan buang kompresor (discarge Pressure).
e) Efisiensi volumetrik terhadap Tekanan buang kompresor (discarge Pressure).
2.2 TINJAUAN PUSTAKA
2.2.1
Dasar Teori Kompresor
2.2.1.1 Pengertian Kompresor
Kompresor adalah jenis mesin fluida yang berfungsi untuk memampatkan udara
atau gas. Prinsip kerjanya adalah merubah energi mekanik menjadi energi tekan yang di
kompresi.
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
40
SEMESTER GANJIL
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
2014/2015
2.2.1.2 Sifat-sifat fisik udara
a.
Berat jenis udara
Berat jenis udara suatu gas harus disebutkan pula tekanan dan temperaturnya.
Semakin berat jenis udara maka semakin besar pula kerja kompresor.
b.
Panas jenis udara
Panas jenis udara di definisikan sebagai jumlah panas yang diperlukan untuk
menaikkan temperature 1 gram udara = 1oC
c.
Kelembaban udara
Sejumlah uap air selalu terdapat di dalam atmosfer. Derajat kekeringan/kebasahan
udara dalam atmosfer disebut kelembapan. Kelembapan dapat dinyatakan menurut
2 cara yaitu :
- Kelembapan mutlak : berat uap air (dalam kg/g) di dalam 1m3 udara lembap
- Kelembapan relatif : perbandingan antar kelembapan mutlak udara lembap dan
kelembapan mutlak udara jenuh pada temperatur yang sama dan dinyatakan
dalam %
d. Tekanan Udara
1.Tekanan gas
Jika suatu gas/udara menempati suatu bejana tertutup, maka pada dinding bejana
tersebut bekerja suatu gaya. Gaya persatuan luas dinding ini dinamakan tekanan.
2.Tekanan atmosfer
Tekanan atmosfer yang bekerja di permukaan bumi dapat dipandang sebagai
berat kolom udara mulai dari permukaan bumi sampai batas atmosfer yang paling
atas. Untuk kondisi standar, gaya berat udara kolom ini pada setiap 1cm2 luas
permukaan bumi adalah 1,033 kgf.Tekanan atmosfer juga bisa dinyatakan dengan
tinggi kolom air raksa (mmHg) dimana 1 atm = 760 mmHg.
e. Kekentalan
Kekentalan
dapat
didefinisikan
sebagai
kelengketan
suatu
fluida
yang
mempengaruhi pergerakan fluida di dalam atau di luar saluran dalam satuan waktu.
f. Kompresibilitas
Kompresibilitas adalah perubahan fluida yang terjadi dikarenakan perubahan gaya
tekan yang nantinya akan merubah densitas, volume dan suhu fluida tersebut.
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
41
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2014/2015
Gambar 2.1 Rambatan gelombang suara
Sumber : Diktat Prof. ING Wardana, Dinamika Gas
2.2.1.3 Klasifikasi kompresor
secara umum kompresor dibagi menjadi 2 yaitu :
a. Positive Displacement Compressor
Positive displacement compressor adalah kompresor yang mengkonversi
energi mekanik berupa gerakan piston/torak menjadi energi tekanan pada fluida
(udara) bertekanan.
 Reciprocating compresor
Gambar 2.2 Reciprocating compresor
Sumber Anonymous 15. 2013
Kompresor ini menggunakan piston yang dikendalikan oleh crankshaft
untuk menghasilkan tekanan udara. Piston ini bergerak di dalam tabung untuk
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
42
SEMESTER GANJIL
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
2014/2015
mendorong dan memberi tekanan pada udara sehingga udara tersebut mempunyai
tekanan yang lebih tinggi.
Single act compresor menggunakan piston yang biasa digunakan pada
otomotif yang dihubungkan pada crankshaft. Pada model ini kompresi udara
terjadi pada bagian atas piston.Pendinginan yang digunakan pada kompresor ini
dapat berupa pendingin udara maupun pendingin air. Pelumasan pada kompresor
jenis ini diatur oleh pompa oli.
Untuk double act reciprocating, piston yang digunakan berjumlah 2 buah.
Kompresi udara pada kompresor ini terjadi pada kedua bagian piston. Proses
kompresi ini terdiri dari 2 buah piston, batang piston, crosshead, batang
penghubung dan crankshaft.
Pada
diaphragm
compresor,
kompresi
udara
dilakukan
dengan
menggunakan membran yang bergerak berputar untuk menarik udara masuk ke
daerah kompresi dan memberinya tekanan untuk selanjutnya disimpan pada
bagian tabung penyimpanan.
 Rotary Compresor (Rotary Screw Compressor)
Gambar 2.3 Rotary screw compressor
Sumber Anonymous 16. 2013
Pada kompresor jenis ini sistem kompresi udaranya menggunakan
mekanisme putaran mesin. Mekanisme ini menggunakan single screw element
maupun two counter rotaring screw element yang terdapat dalam sebuah ruangan
khusus. Rotari pada bagian ini mengakibatkan terjadinya penurunan volume pada
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
43
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2014/2015
saluran angin. Kekosongan ini kemudian diisi oleh udara yang masuk melalui
intake dan diberi tekanan sehingga terdorong ke bagian tabung penyimpanan.
b.
Dynamic compressor
Dynamic compressor adalah kompresor yang mengkonversi energi dari
energi potensial fluida (udara) menjadi energi kinetik berupa putaran impeler lalu
menjadi energi tekanan pada fluida (udara) bertekanan.

Centrifugal Compressor
Pada Centrifugal kompresor, kompresi udara dilakukan dengan
menggunakan putaran lempengan logam dalam sebuah tempat khusus untuk
mendorong udara ke dalam saluran intake kompresor dengan meningkatkan
tekanan pada udara tersebut.
Gambar 2.4 Centrifugal compresor
Sumber : Anonymous 17. 2013
 Axial compresor
Gambar 2.5 Axial kompresor
Sumber : Anonymous 18. 2013
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
44
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2014/2015
Mekanisme kerja dari kompresor jenis ini adalah dengan memanfaatkan
lempengan rotor yang terbentuk kipas dimana lempengan rotor ini berputar
untuk memberikan tenaganya sehingga udara dapat masuk intake dengan cepat.
Tekanan yang diberikan pada udara ini mengakibatkan tekanan yang terdapat
pada tabung kompresor juga meningkat.
2.2.2 Kompresor Torak dan Prinsip Kerjanya
2.2.2.1 Bagian-bagian Kompresor Torak
a.
Silinder dan kepala silinder
Silinder mempunyai bentuk silindris dan merupakan bejana kedap udara
dimana torak bergerak bolak-balik untuk menghisap dan memampatkan
udara.Silinder harus cukup kuat untuk menahan tekanan yang ada. Tutup silinder
(atau kepala silinder) terbagi menjadi dua ruangan, satu sebagai sisi isap dan yang
lain sebagai sisi keluar. Sisi isap dilengkapi dengan katup isap dan pada sisi keluar
terdapat katup keluar.
Gambar 2.6 Silinder dan kepala silinder dengan pendingin udara
Sumber : Anonymous 19. 2013
b. Torak dan cincin torak
Torak sebagai elemen yang memproses gas / udara pada saat suction
(pemasukan) dan pengeluaran. Cincin torak dipasang pada alir alir keliling torak
dengan fungsi mencegah kebocoran.
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
45
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2014/2015
Gambar 2.7 Torak dan cincin torak
Sumber: Anonymous 20. 2013
c. Katup
Katup isap dan katup keluar dapat membuka dan menutup sendiri sebagai
akibat dari perbedaan tekanan yang terjadi antara bagian dalam dan bagian luar
silinder.
Gambar 2.8 Katup cincin
Sumber : Anonymous 21.2013
d. Poros Engkol
Berfungsi sebagai menggubah gerakan putar menjadi gerakan bolak balik.
Gambar 2.9 Poros engkol
Sumber: Anonymous 22. 2013
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
46
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2014/2015
e. Kepala silang (cross head )
Berfungsi meneruskan gaya dari batang penghubung ke batang torak. kepala
silang dapat meluncur pada bantal luncurnya.
Gambar 2.10 Kepala silang
Sumber: Anonymous 23. 2013
f. Batang Penghubug
Berfungsi meneruskan gaya dari poros engkol ke batang torak melalui kepala
silang, batang penghubung harus kuat dan tahan bengkok sehingga mampu menahan
beban pada saat kompresi.
2.2.2.2 Prinsip kerja kompresor torak
Prinsip konversi energi dari kompresor torak adalah merubah energi potensial
dalam bentuk gas bertekanan.Masukan energi mekanik tersebut menimbulkan manfaat
energi potensial.Kompresor torak atau kompresor bolak-balik pada dasarnya dibuat
sedemikian rupa sehingga gerakan putar dengan menggunakan poros engkol dan batang
penggerak yang menghasilkan gerakan bolak-balik pada torak.Gerakan torak ini
menghisap udara ke dalam silinder dan memampatkan kerja kompresi.
(1) Isap
Bila poros engkol bekerja dalam arah panah torak bergerak ke bawah oleh
tarikan engkol maka terjadilah tekanan negatif (di bawah tekanan atmosfer) di dalam
silinder.Maka katup isap terbuka oleh perbedaan tekanan sehingga udara terhisap.
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
47
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2014/2015
Gambar 2.11 Poros engkol
Sumber: Anonymous 24. 2013
(2) Kompresi
Bila torak bergerak dari titik mati bawah ke titik mati atas katup isap tertutup
dan udara di dalam silinder termampatkan.
Gambar 2.12 Poros engkol
Sumber Anonymous 25. 2013
(3) Keluar
Bila torak bergerak ke atas, tekanan di dalam silinder akan naik. Maka katup
keluar akan terbuka oleh tekanan udara dan batang penggerak dan kompresor kerja
ganda dihubungkan batang torak melalui sebuah kepala silang kompresi di dalam
kepala silinder dilakukan oleh kedua sisi torak. Ujung silinder yang ditembus batang
torak harus diberi packing untuk mencegah kebocoran udara.
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
48
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2014/2015
Gambar 2.13 Poros engkol
Sumber: Anonymous 26. 2013
(4) Ekspansi
Sesaat setelah udara terkompresi keluar, torak bergerak ke bawah sebelum
langkah isap
Gambar 2.14 Poros engkol
Sumber: Anonymous 27. 2013
2.2.3 Teori dan Persamaan yang Mendukung Percobaan
2.2.3.1 Persamaan Kontinuitas
Hukum kontinuitas mengatakan bahwa jumlah massa pada setiap penampang
adalah sama, dirumuskan :
𝑚1 = 𝑚2 = 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛
𝜌. 𝑄1 = 𝜌. 𝑄2
𝜌1 . 𝐴1 . 𝑉1 = 𝜌2 . 𝐴2 . 𝑉2
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
49
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2014/2015
Dimana : - ρ = massa jenis fluida (kg/m³)
- A = luas penampang (m²)
- V = Kecepatan aliran fluida(m/s)
Dengan syarat bahwa alirannya bersifat steady.
2.3.2.2 Hukum Termodinamika (I, II dan III)
A. Hukum Termodinamika I
Bila kita berikan sejumlah panas kecil sebesar dQ pada suatu sistem, maka
sistem maka sistem tersebut akan berekspansi melakukan suatu kerja luar yang kecil
sebesar dW. Di samping itu, pemanasan terhadap sistem juga akan menimbulkan halhal :
1. Pertambahan kecepatan molekul dari sistem
2. Pertambahan jarak antar molekul karena sistem berekspansi
Sehingga panas dQ yang diberikan akan menyebabkan terjadi :
1. Pertambahan energi ke dalam sistem
2. Pertambahan energi kinematik molekul
3. Pertambahan energi potensial
4. Pertambahan energi fluida
Persamaan energi hukum termodinamika I
dQ = dU + dEK + dEP + dEF + dW
Bila pada sistem mengalami EK, EP dan EF konstan (dEK = 0, dEP = 0, dEF = 0) maka
disebut sistem diisolasi sehingga hukum termodinamika I :
dQ = dU + dW
B. Hukum Termodinamika II
Hukum termodinamika II merupakan batasan-batasan tentang arah yang
dijalani suatu proses dan memberikan kriteria apakah proses itu reversibel atau
irreversibel. Salah satu akibat dari hukum termodinamika II adalah konsep entropi.
Perubahan entropi menentukan arah yang dijalani suatu proses untuk melakukan
perpindahan kerja W dari suatu sistem pada kalor. Maka kalor yang harus diberikan
kepada suatu sistem selalu lebih besar.
Qdiserap > W yang dihasilkan
ηsiklus< 100%
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
50
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2014/2015
C. Hukum Termodinamika III
Hukum termodinamika III terikat dengan temperatur nol absolut. Semua
proses akan berhenti dan entropi sistem akan mendekati nilai minimum. Hukum ini
juga merupakan bukti bahwa entropi benda berstruktur kristal sempurna pada
temperatur nol absolut bernilai nol.
D. Proses-proses pada hukum termodinamika
a. Hukum Termodinamika I
- Isobarik
Pada proses ini gas dipanaskan dengan tekanan tetap
Dengan demikian pada proses ini berlaku persamaan Boyle-Gay Lussac
𝑉1 𝑉2
=
𝑇1 𝑇2
Jika digambar dalam grafik hubungan P dan V adalah :
ΔW = ΔQ - ΔU = m.(Cp – Cv).(T2-T1)
- Isokhorik/isovolumetrik
Pada proses ini volume pada sistem konstan
Dengan demikian pada proses ini berlaku hukum Boyle-Gay Lussac
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
51
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2014/2015
𝑃1 𝑃2
=
𝑇1 𝑇2
Dalam grafik hubungan P dan V didapat sebagai berikut :
ΔV = 0 » W = 0 (tidak ada usaha luas selama prose)
ΔQ = U2.U1 » ΔQ = ΔU » ΔU = m.Cv.(T1-T2)
- Isotermik
Selama proses suhunya konstan
Maka persamaannya menjadi :
P1.V1 = P2.V2
Dalam grafik hubungan P dan V didapat sebagai berikut :
Persamaan :
T1 = T2 » ΔV = 0
𝑊 = 𝑃1 . 𝑉1 . (𝑙𝑛
𝑉2
𝑉2
) = 𝑃2 . 𝑉2 . (𝑙𝑛 )
𝑉1
𝑉1
𝑊 = 𝑃1 . 𝑉1 . (𝑙𝑛
𝑃1
𝑃1
) = 𝑃2 . 𝑉2 . (𝑙𝑛 )
𝑃2
𝑃2
𝑊 = 𝑛. 𝑅. 𝑇1 . (𝑙𝑛
𝑉1
𝑉2
) = 𝑛. 𝑅. 𝑇2 . (𝑙𝑛 )
𝑉2
𝑉1
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
52
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
𝑊 = 𝑛. 𝑅. 𝑇1 . (𝑙𝑛
SEMESTER GANJIL
2014/2015
𝑃1
𝑃1
) = 𝑛. 𝑅. 𝑇2 . (𝑙𝑛 )
𝑃2
𝑃2
Ln x = 2,303 log x
- Adiabatik
Selama proses tidak ada panas yang keluar/masuk sistem jadi Q = 0
Tidak adanya panas yang keluar/masuk sistem maka berlaku hukum BoyleGay Lussac
𝑃1 . 𝑉1 𝑃2 . 𝑉2
=
𝑇1
𝑇2
Jika digambar pada grafik P dan V maka didapat sebagai berikut
ΔQ = 0 » 0 = ΔU + ΔW
V2.V1 = -ΔW
T1.V1γ-1 = T2.V2γ-1
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
53
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2014/2015
b Hukum Termodinamika II
𝜂=
𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝑏𝑒𝑟𝑚𝑎𝑛𝑓𝑎𝑎𝑡 𝑊 𝑄2 . 𝑄1
𝑄1
=
=
= 1−
𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖 𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘𝑎𝑛
𝑄2
𝑄2
𝑄2
Menurut Carnot, untuk efisiensi mesin Carnot berlaku pada
𝑇
𝜂 = (1 − 𝑇1 ) 𝑥100%
2
Dimana :
T
=
suhu
η
=
efisiensi
P
=
tekanan
V
=
volume
W =
2.2.4
usaha
Rumus Perhitungan
𝑇 = 273 + 𝑡𝑠 (𝐾)
𝑅=
(29,73 + 47,05𝑋) 𝑚. 𝑘𝑔
(
)
(1 + 𝑋)
𝑘𝑔. 𝐾
𝑃𝑠= 𝑃𝑏𝑎𝑟 . 13,6(𝐻2 𝑂)
𝑃 = 𝜌𝑎𝑖𝑟 . 𝑔. 𝑃𝑠 (𝑘𝑔. 𝑚−2 )
𝜌𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 =
𝑃 𝑘𝑔
( )
𝑅. 𝑇 𝑚3
Dimana :
T
= temperatur ruangan (K)
ts
= temperatur atmosfer (oC)
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
54
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
R
= konstanta gas universal
ρudara
= rapat massa udara pada sisi isap (kg.m-3)
SEMESTER GANJIL
2014/2015
ρsaluran = rapat massa udara pada saluran (kg.m-3)
SG
= spesifik gravity
𝑆𝐺 =
𝜌𝑎𝑖𝑟
𝜌𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎
X
= kelembaban relatif (%)
Pbar
= tekanan barometer (mmHg)
Ps
= tekanan atmosfer pada sisi isap (mH2O)
P
= tekanan atmosfer (kg.m-2)
g
= percepatan gravitasi (m.s-2)
hair
= beda tekanan antara sebelum dan sesudah orifice (mH2O)
k
= konstanta adiabatik = 1,4
a. Kapasitas aliran massa udara lewat orifice
W      A{( 2  g   saluran(  air  hair )}1 / 2  60(kg  menit 1 )
Dimana :
W = kapasitas aliran massa udara [kg/menit]

= koefisien kerugian pada sisi buang (coeffisient of discharge)=0,613852

= faktor koreksi adanya ekspansi udara=0,999
A
= luas penampang saluran pipa [ m 2 ];d=0,0175 m
g
= percepatan gravitasi bumi=9,81 [m/ s 2 ]
hair = beda tekanan antara sebelum dan sesudah orifice [ mH 2O ]
 air = rapat massa air [kg  m 3 ]
 saluran
= rapat massa udara pada sisi isap [kg  m 3 ]
b. Kapasitas aliran udara pada sisi isap
Qs 
W
 udara
[m 3 / menit ]
Dimana :
Qs = kapasitas aliran udara pada sisi isap
W = kapasitas aliran massa udara [kg/menit]
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
55
SEMESTER GANJIL
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
udara
2014/2015
= massa jenis udara [kg/ m 3 ]
c. Daya udara adiabatik teoritis
k P  Qs
Lad 

k  1 6120
 Pd  k 1 / k 
 1



 P 
[kW]
Pd = Pdgage x 104 + 1,033 x 104 [kg m-2]
Dimana :
Lad = daya udara adiabatik teoritis [kW]
Pd = tekanan absolut udara pada sisi buang kompresor [kg m-2abs]
Pdgage = tekanan udara pada sisi buang kompresor [kg cm-2]
d. Efisiensi adiabatik
 ad 
Lad
Ls
Ls = Nm x m [kW]
Dimana :
Ls = daya input kompresor [kW]
Nm = daya input motor penggerak [kW]
m = efisiensi motor penggerak
e. Efisiensi volumetrik
v 
Qs
Qth
Qth = Vc x Nc [m3/min]
Vc 

4
2
.Dc .Lc .nc [m3]
Dimana :
Qth = kapasitas teoritis kompresor [m3/min]
Vc = volume langkah piston [m3]
Dc = diameter silinder = 0,065 [m]
Lc = langkah piston = 0,065 [m]
nc
= jumlah silinder = 2
Nc = putaran kompresor [rpm]
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
56
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2014/2015
2.3 Pelaksanaan Percobaan
2.3.1 Variabel yang diamati
2.3.1.1 Variabel Bebas
Variabel bebas adalah variabel atau factor yang dibuat bebas dan bervariasi
Dalam praktikum kali ini variebel bebas adalah tekanan buang kompressor
2.3.1.2 Variabel Terikat
Variabel terikat adalah variabel atau factor yang muncul akibat adanya variabel
bebas.
 Kapasitas aliran massa udara lewat orifice (W)
 Kapasitas aliran udara pada pipa isap (Qs)
 Daya adiabatik (Lad)
 Efisiensi adiabatik (ηv)
2.3.1.3 Variabel Terkontrol
Variabel terkontrol adalah variabel atau factor lain yang ikut berpengaruh dibuat
sama pada setiap media percobaan terkendali seperti katup tabung
2.3.2 Spesifikasi Peralatan yang digunakan
2.3.2.1Kompresor Torak
AIR COMPRESSOR SET
MODEL
:
CPT-286A
WORK
:
NO. 36EC-0799
DATE
:
MAY,1987
POWER SUPPLY
:
AC 380V, 50Hz. 3-PHASE
TOKYO METER CO..LTD
TOKYO JAPAN
2.3.2. 2 Motor listrik penggerak kompresor
Merk
= Fuji electric
Output = 2,2 Kw ; Poros 4
Hz
= 50
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
57
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
Volt
= 380
Amp
= 4,7
Rpm
= 1420
SEMESTER GANJIL
2014/2015
RATING CONT.
SER NO (N) 5482703Y234
Type
= MRH 3107 M
Frame = 100L
Rule
= JEC 37
INSUL E JPZZ
BRG D-END 6206ZZ
BRG N-END 6206ZZ
2.3.2.3 Tangki Udara
AIR TANK
DATE
:
JANUARY 1987
MAX. WORKING PRESS
:
11 Kg/cm2
HYDRAULIC TEST PRESS :
17,3 Kg/cm2
CAPACITY
200 LITERS
:
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
58
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2014/2015
2.3.2.4 Instalasi Alat dan Bagian-bagiannya
Gambar 2.15 : Instalasi Alat dan Bagian-bagiannya
Sumber: Buku pedoman Praktikum Mesin-mesin Fluida FTUB
Peralatan yang digunakan:
1.Motor Listrik
2.Kompresor
3.Tangki Udara
4.Orifice
5. Alat-alat Ukur:
-Tegangan (Voltmeter)
-Daya Input (Wattmeter)
-Putaran (Tachometer)
-Suhu ( Thermometer)
-Tekanan (Pressure Gauge)
-Kelembaban (Hygrometer)
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
59
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2014/2015
2.3.3 Pelaksaan Percobaan
a. Periksa air pda manometer (differential Pressure gage) apakah permukaan di
kedua sisi manometer berada di pertengahan daerah pengukuran pipa U.
b. Hubungkan unit dengan jaringan listrik, sementara saklar watt meter, tenaga
kompresor masih pada kondisi “OFF”.
c. Hidupkan unit dengan menekan saklar “ON” kemudian tekan tombol start
kompresor.
d. Atur kapasitas aliran dengan “discharge valve control”
e. Tunggu untuk selang waktu tertentu sehingga dipastikan kondisi sudah steady,
kemudian lakukan pencatatan data kompresor pada kondisi tersebut, dimana
data yang dicatat meliputi :
 Tekanan = ditunjukkan oleh Pressure gage manometer
 Suhu
 Putaran
= ditunjukkan oleh terrmometer
= ditnjukkan oleh tachometer
f. Catat data yang berhubungan dengan motor listrik
 Tegangan
= ditunjukkan oleh voltmeter
 Daya input
= ditunjukkan oleh watt meter
 Putaran motor
= diukur dengan tachometer
g. Catat kondisi udara dalam tangki dan yang melewati saluran buang setelah
tangki udara. Data meliputi :
 Tekanan = ditunjukkan oleh “Pressure gauge manometer”.
 Temperatur bola basah dan bola kering yang ditunjukkan oleh “wetbulb dan
drybulb thermometer”. Untuk mendapatkan harga kelembaban udara.
 Tekanan( beda tekanan) udara sebelum dan sesudah orifice yang
ditunjukkan oleh manometer cairan “deflection manometer”.
h. Ubah kapasitas aliran udara hingga tekanan dalam tangki naik, selanjutnya
lakukan e, f, dan g.
i. Percobaan selesai.
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
60
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2014/2015
2.4 Pengolahan Data
2.4.1 Data Hasil Pengujian
(Terlampir)
2.4.2 Pengolahan Data
2.4.2.1 Contoh Perhitungan
1. Kapasitas aliran massa udara lewat orifice (W)
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
2. Kapasitas aliran udara pada sisi isap
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
61
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2014/2015
3. Daya udara adiabatic teoritis
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
4. Efisiensi adiabatic
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
5. Efisiensi volumetric
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
62
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2014/2015
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
........................................................................................................................................
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
63