bab ii pengujian kompresor torak

LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2015/2016
BAB II
PENGUJIAN KOMPRESOR TORAK
2.1
Pendahuluan
2.1.1 Latar Belakang
Kompresor adalah suatu peralatan teknik yang penting untuk dipelajari karena
kompresor merupakan salah satu peralatan yang paling banyak digunakan di perindustrian,
selain itu perkembangan teknologi kompresor semakin mengalami kemajuan dan kemajuan
ini banyak melibatkan banyak pihak, salah satunya adalah mahasiswa. Sehingga
diharapkan dengan dilakuannya praktikum kompresor, mahasiswa nantinya juga semakin
ikut andil dalam kemajuan kompresor karena pentingnya kompresor di perindustrian. Dan
juga terdapat banyak faktor yang mempengaruhi teknologi kompresor karena terdapat
beberapa variabel yang mempengaruhi proses, diantaranya yaitu: laju aliran masukan
fluida, tekanan, dan temperatur. Semua variabel tersebut memiliki sistem pengendalian
masing-masing yang terintegarasi menjadi suatu sistem pengendalian kompresor agar
mendapatkan hasil kompresi yang sempurna.
Diantara sekian banyak kompresor, kompresor yang paling banyak digunakan
adalah kompresor torak karena kompresor adalah kompresor yang mempunyai daerah
operasi dengan tekanan yang paling tinggi. Selain itu, perawatan dan penggunaan
kompresor torak lebih sederhana diantara kompresor lainnya.
2.1.2 Tujuan Praktikum
1 Mahasiswa mengetahui kapasitas aliran massa udara lewat orifice terhadap tekanan
buang kompresor (discharge pressure).
2 Mahasiswa mengetahui kapasitas aliran udara pada sisi isap terhadap tekanan buang
kompresor (discharge pressure).
3 Mahasiswa mengetahui daya udara adiabatik teoritis terhadap tekanan buang kompresor
(discharge pressure).
4 Mahasiswa mengetahui efisiensi adiabatik terhadap tekanan buang kompresor
(discharge pressure).
5 Mahasiswa mengetahui efisiensi volumetrik terhadap tekanan buang kompresor
(discharge pressure).
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
SEMESTER GANJIL
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
2.2
2015/2016
Tinjauan Pustaka
2.2.1 Dasar Teori Kompresor
2.2.1.1 Pengertian Kompresor
Kompresor merupakan mesin fluida yang berfungsi untuk memampatkan udara
atau gas. Prinsip kerjanya adalah merubah energi mekanik menjadi energi tekan gas yang
dikompresi.
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 temperatur 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 lembab
- 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.
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
SEMESTER GANJIL
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
2015/2016
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.
2.2.1.3 Klasifikasi Kompresor
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 compressor
Gambar 2.1 Reciprocating compresor
Sumber: Anonymous 6 (2015)
Kompresor
ini
menggunakan
piston
yang
dikendalikan
oleh
crankshaft untuk menghasilkan tekanan udara.Piston ini bergerak di dalam tabung
untuk 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.
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2015/2016
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 diagram kompresor, 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 2.2 Rotary screw compressor
Sumber: Anonymous 6 ( 2015)
Pada kompresor jenis ini sistem kompresi udaranya menggunakan
mekanisme putaran mesin.Mekanisme ini menggunakan single screw element aupun
two counter rotaring screw element yang terdapat dalam sebuah ruangan
khusus.Rotari pada bagian ini mengakibatkan terjadinya penurunan volume pada
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.
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2015/2016
 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 2.3 Centrifugal compresor
Sumber : Anonymous 7 ( 2015)
 Axial Compresor
Gambar 2.4 Axial kompresor
Sumber : Anonymous 8 ( 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.
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2015/2016
2.2.2 Kompresor Torak
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 2.5 Silinder dan kepala silinder dengan pendingin udara
Sumber : Anonymous 9 (2015)
b. Torak dan cincin torak
Torak sebagai elemen yang memproses gas / udara pada saat suction
(pemasukan) dan pengeluaran. Cincin torak dipasang pada alir
dengan fungsi mencegah kebocoran.
Gambar 2.6 Torak dan cincin torak
Sumber: Anonymous 10 (2015)
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
alir keliling torak
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2015/2016
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 2.7 Katup cincin
Sumber: Anonymous 11 (2015)
d. Poros Engkol
Berfungsi sebagai menggubah gerakan putar menjadi gerakan bolak balik.
Gambar 2.8 Poros engkol
Sumber: Anonymous 12 (2015)
e. Kepala silang (cross head )
Berfungsi meneruskan gaya dari batang penghubung ke batang torak. Kepala
silang dapat meluncur pada bantal luncurnya.
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2015/2016
Gambar 2.9 Kepala silang
Sumber: Anonymous 13 (2015)
f. Batang Penghubung
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
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.
Gambar 2.10 Poros engkol
Sumber: Anonymous 14 (2015)
2. Kompresi
Bila torak bergerak dari titik mati bawah ke titik mati atas katup isap tertutup
dan udara di dalam silinder termampatkan.
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2015/2016
Gambar 2.11 Poros engkol
Sumber: Anonymous 15 (2015)
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.
Gambar 2.12 Poros engkol
Sumber: Anonymous 16 (2015)
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2015/2016
4. Ekspansi
Sesaat setelah udara terkompresi keluar, torak bergerak ke bawah sebelum
langkah isap.
Gambar 2.13 Poros engkol
Sumber : Anonymous 17 (2015)
2.2.3 Teori dan Persamaan yang Mendukung Praktikum
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
Dimana : ρ = massa jenis fluida (kg/m³)
A = luas penampang (m²)
V = Kecepatan aliran fluida (m/s) Dengan syarat bahwa alirannya bersifat steady.
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2015/2016
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
hal-hal :
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%
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
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2015/2016
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).(T2T1)
- Isokhorik/isovolumetrik
Pada proses ini volume pada sistem konstan.
Dengan demikian pada proses ini berlaku hukum Boyle-Gay Lussac
𝑃 1 𝑃2
=
𝑇1
𝑇2
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2015/2016
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 berlangsung tidak mengalami perubahan suhu (T = Konstan).
Maka persamaannya menjadi :
P1.V1 = P2.V2
Dalam grafik hubungan P dan V didapat sebagai berikut :
Persamaan :
T1 = T2 » ΔV = 0
𝑉2
𝑉2
𝑊 = 𝑃1 . 𝑉1 . (𝑙𝑛 ) = 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
𝑊 = 𝑛. 𝑅. 𝑇1 . (𝑙𝑛
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
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2015/2016
Tidak adanya panas yang keluar/masuk sistem maka berlaku hukum
Boyle-Gay 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
𝑃1 . 𝑉1 𝑃2 . 𝑉2
=
𝑇1
𝑇2
b. Hukum Termodinamika II
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
𝜂=
𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑏𝑒𝑟𝑚𝑎𝑛𝑓𝑎𝑎𝑡 𝑊 𝑄2 . 𝑄1
𝑄1
=
=
=1−
𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘𝑎𝑛
𝑄2
𝑄2
𝑄2
Menurut Carnot, untuk efisiensi mesin Carnot berlaku pada
𝜂 = (1 −
𝑇1
) 𝑥100%
𝑇2
Keterangan:
T = suhu
η = efisiensi
P = tekanan
V = volume
W = usaha
2.2.4 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
P+sg.g.hair (1/k)
𝜌saluran = (
P(1/k)
)
. 𝜌udara (kg. m−3 )
Dimana :
T
= temperatur ruangan (K)
ts
= temperatur atmosfer (oC)
R
= konstanta gas universal
ρudara
= rapat massa udara pada sisi isap (kg.m-3)
ρsaluran = rapat massa udara pada saluran (kg.m-3)
SG
= spesifik gravity
𝑆𝐺 =
X
𝜌𝑎𝑖𝑟
𝜌𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎
= kelembaban relatif (%)
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
SEMESTER GANJIL
2015/2016
SEMESTER GANJIL
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
2015/2016
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]
udara
= massa jenis udara [kg/ m 3 ]
c. Daya udara adiabatik teoritis
Lad 
k P  Qs

k  1 6120
 Pd  k 1 / k 
 1


 P 

[kW]
Pd = Pdgage x 104 + 1,033 x 104 [kg m-2]
Dimana :
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2015/2016
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]
2.3
Pelaksanaan Praktikum
2.3.1 Variabel Praktikum
2.3.1.1 Variabel Bebas
Variabel bebas adalah variabel yang dibuat bervariasi. Dalam praktikum ini yang
menjadi variabel bebas adalah tekanan buang kompressor
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2015/2016
2.3.1.2 Variabel Terkontrol
Variabel terkontrol adalah variabel atau faktor lain yang ikut berpengaruh dibuat
sama pada setiap media percobaan terkendali seperti katup tabung
2.3.1.3 Variabel Terikat
Variabel terikat adalah variabel atau faktor yang muncul akibat adanya variabel
bebas.
a. Kapasitas aliran massa udara lewat orifice (W)
b. Kapasitas aliran udara pada pipa isap (Qs)
c. Daya adiabatik (Lad)
d. Efisiensi adiabatik (ηad)
e. Efisiensi volumetrik (ηv)
2.3.2 Instalasi Kompresor Torak
Gambar 2.14 Instalasi Kompresor
Sumber: Laboratorium Mesin-Mesin Fluida FT-UB
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
1.
Kompresor Torak
Kompresor torak berfungsi untuk
Spesifikasi:
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.
Motor listrik
Merk = Fuji electric
Output = 2,2 Kw ; Poros 4
Hz
= 50
Volt
= 380
Amp = 4,7
Rpm = 1420
RATING CONT.
SER NO (N) 5482703Y234
Type = MRH 3107 M
Frame = 100L
Rule
= JEC 37
INSUL E JPZZ
BRG D-END 6206ZZ
3.
Tangki Udara
Spesifikasi:
DATE
: JANUARY 1987
MAX. WORKING PRESS
: 11 Kg/cm2
HYDRAULIC TEST PRESS
: 17,3 Kg/cm2
CAPACITY
: 200 LITERS
4.
Orifice
5.
Voltmeter
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
SEMESTER GANJIL
2015/2016
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
6.
Wattmeter
7.
Tachometer
8.
Thermometer
9.
Pressure Gauge
SEMESTER GANJIL
2015/2016
10. Hygrometer
2.3.3 Cara Pengambilan Data Praktikum
a. Periksa air pada manometer (Differential Pressure gage) apakah permukaan di kedua
sisi manometer berada dipertengahan daerah pengukuran pipa U.
b. Hubungkan unit dengan jaringan listrik, sementara saklar wattmeter, 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 Gauge Manometer
 Suhu
= ditunjukkan oleh terrmometer
 Putaran
= ditunjukkan oleh tachometer
f. Catat data yang berhubungan dengan motor listrik
 Tegangan
= ditunjukkan oleh voltmeter
 Daya input
= ditunjukkan oleh wattmeter
 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”.
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA
LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK
SEMESTER GANJIL
2015/2016
h. Ubah kapasitas aliran udara hingga tekanan dalam tangki naik, selanjutnya lakukan e, f,
dan g.
i. Percobaan selesai.
2.4
Hasil dan Pembahasan
2.4.1 Data Hasil Pengujian
(Terlampir)
2.4.2 Contoh Perhitungan
2.4.3 Grafik dan Pembahasan
A. Grafik hubungan antara tekanan buang kompresor (Discarge Pressure) terhadap
kapasitas aliran massa udara lewat orifice.
B. Grafik hubungan antara tekanan buang kompresor (Discarge Pressure) terhadap
kapasitas aliran udara pada sisi isap.
C. Grafik hubungan antara tekanan buang kompresor (Discarge Pressure) terhadap daya
udara adiabatik teoritis.
D. Grafik hubungan antara tekanan buang kompresor (Discarge Pressure) terhadap
efisiensi adiabatik.
E. Grafik hubungan antara tekanan buang kompresor (Discarge Pressure) terhadap
efisiensi volumetrik.
LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA