Kompresor

I. Definisi

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). Secara umum kompresor dibagi menjadi dua jenis yaitu dinamik dan perpindahan positif.

Gambar 1. Struktur Kompresor.

II. Kompresor Positive Displacement

Pada jenis positive-displacement, sejumlah udara atau gas di- trap dalam ruang kompresi dan volumnya secara mekanik menurun, menyebabkan peningkatan tekanan tertentu kemudian dialirkan keluar. Pada kecepatan konstan, aliran udara tetap konstan dengan variasi pada tekanan pengeluaran.

Kompresor ini tersedia dalam dua jenis: reciprocating dan putar/ rotary.

1. Reciprocating

Sebuah reciprocating piston kompresor adalah perpindahan positif kompresor yang menggunakan piston yang digerakkan oleh poros engkol untuk mengantarkan gas pada tekanan tinggi.

· Cara kerja

Gas memasuki lubang isap, kemudian mengalir ke kompresi silinder, pada silinder gas tersebut dikompresi oleh piston dorong dalam gerakan reciprocating melalui poros engkol, dan kemudian dibuang. Kita dapat mengkategorikan kompresor reciprocating ke dalam berbagai jenis dan untuk berbagai aplikasi. Terutama, ia digunakan di banyak industri, termasuk kilang minyak, pipa gas, pabrik kimia, gas alam dan pendinginan pabrik pengolahan tanaman. Salah satu aplikasi khusus adalah peniupan botol plastik terbuat dari polyethylene terephthalate (PET).

Gambar 2. Komponen Kompresor Rreciprocating.

2. Rotary Vane

Kompresor ini dapat berupa diam atau portabel, dapat tunggal atau multi-bertahap, dan dapat digerakkan oleh motor listrik atau mesin pembakaran internal. Baling-baling mesin kering digunakan pada tekanan relatif rendah (misalnya, 2 bar) bagi gerakan materi grosir minyak sementara mesin injeksi memiliki efisiensi volumetrik yang diperlukan untuk mencapai tekanan sampai sekitar 13 bar dalam satu tahap. Sebuah baling-baling kompresor rotari cocok untuk motor listrik drive dan secara signifikan lebih tenang beroperasi daripada setara piston kompresor.

· Cara kerja

Baling-baling kompresor rotary terdiri dari sebuah rotor dengan sejumlah pisau radial yang dimasukkan ke dalam slot di rotor. Rotor dipasang offset perumahan yang lebih besar yang dapat melingkar atau bentuk yang lebih kompleks. Ketika rotor berubah, bilah geser dalam dan keluar dari slot menjaga kontak dengan dinding luar perumahan. Dengan demikian, akan terjadi serangkaian penurunan volume yang dibuat oleh pisau yang berputar dan kemudian aliran udara tersebut akan terdorong keluar menuju discharge valve.

Gambar 3. Komponen Kompresor Rotary Vane

3. Helical-Screw

Kompresor sekrup rotary digunakan dalam beragam aplikasi. Biasanya, mereka digunakan untuk memasok udara tekan untuk aplikasi industri umum. Kompresor ini juga sering menggunakan tenaga diesel pada lokasi konstruksi, dan digunakan untuk mengompresi udara pada mesin konstruksi.

· Cara kerja

Sebuah kompresor sekrup putar adalah jenis kompresor gas yang menggunakan tipe rotari mekanisme perpindahan positif. Mekanisme untuk memanfaatkan kompresi gas baik sekrup satu elemen atau dua elemen yang terletak di dalam ruangan khusus. Sebagai mekanisme berputar, meshing dan rotasi dari dua heliks rotor menghasilkan serangkaian mengurangi volume-rongga. Gas ditarik masuk melalui pelabuhan teluk kecil di casing, ditangkap di sebuah rongga, dikompresi sebagai rongga mengurangi volume, dan kemudian dibuang melalui port lain dalam casing.

Gambar 4. Komponen Kompresor Helical-Screw.

III. Kompresor Dinamis

Kompresor dinamik memberikan enegi kecepatan untuk aliran udara atau gas yang kontinyu menggunakan impeller yang berputar pada kecepatan yang sangat tinggi. Energi kecepatan berubah menjadi energi tekanan karena pengaruh impeller dan volute pengeluaran atau diffusers. Pada kompresor jenis dinamik, bentuk dari sudu-sudu impeller menentukan hubungan antara aliran udara dan tekanan (atau head) yang dibangkitkan.

Kompresor ini tersedia dalam tiga jenis: Sentrifugal, Axial, Mixed-Flow

1. Centrifugal

Kompresor sentrifugal digunakan di seluruh industri karena kompresor inin memiliki lebih sedikit bagian yang mengalami gesekan, energi relative yang efisien, dan memberikan aliran udara yang lebih tinggi dari kompresor reciprocating yang berukuran hampir sama (perpindahan positif). Kelemahan utamanya adalah kompresor ini tidak dapat mencapai rasio kompresi tinggi tanpa beberapa tahapan.

· Cara kerja

Kompresor udara sentrifugal merupakan kompresor dinamis, yang tergantung pada transfer energi dari impeller berputar ke udara. Rotor melakukan pekerjaan ini dengan mengubah momen dan tekanan udara. Momen ini dirubah menjadi tekanan tertentu dengan penurunan udara secara perlahan dalam difuser statis. Kemudian aliran udara tersebut keluar melalui discharge volute mengikuti gaya sentrifugal.

Gambar 5. Komponen Kompresor Sentrifugal

2. Axial

Kompresor aksial secara luas digunakan pada turbin gas, seperti mesin jet, mesin kapal kecepatan tinggi, dan pembangkit listrik skala kecil.. Kompresor aksial, yang dikenal sebagai superchargers, juga telah digunakan untuk meningkatkan kekuatan mesin reciprocating dengan menekan hisapan udara, meskipun ini sangat jarang terjadi.

· Cara kerja

Kompresor aksial terdiri dari komponen berputar dan stasioner. Sebuah poros drum drive pusat, dipertahankan oleh bantalan, yang memiliki sejumlah baris airfoil annulus terpasang. Ini merotasi antara jumlah yang sama airfoil baris stasioner terpasang pada casing tubular stasioner. Baris bergantian antara airfoils yang berputar (rotor) dan stasioner airfoils (stators), dengan menanamkan rotor energi ke fluida, dan mengkonversi stators peningkatan energi kinetik rotasi ke tekanan statis melalui difusi. Sepasang airfoils rotasi dan stasioner disebut tahap. Pada luas penampang antara drum rotor dan casing berkurang dalam arah aliran untuk mempertahankan kecepatan aksial cairan yang ditekan.

Gambar 6. Komponen Kompresor Axial

3. Mixed-flow

Sebuah kompresor campuran yang menggabungkan kompresor aliran aksial dan radial komponen untuk menghasilkan aliran diagonal unit. Berarti jari-jari yang keluar lebih besar dari pada inlet, tetapi aliran cenderung untuk keluar dalam aksial bukan radial arah. Hal ini menghilangkan kebutuhan untuk diameter yang relatif besar keluar diffuser yang terkait dengan kompresor sentrifugal, Impellernya dapat dibuat dari besi padat menggunakan mesin NC, dalam banyak cara yang sama seperti yang dari kompresor sentrifugal

· Cara kerja

Secara umum cara kerja kompresor mixed-flow sama dengan kompresor sentrifugal dan kompresor aksial. Yang membedakan hanyalah arah keluaran fluida, aliran udara yang keluar dari kompresor mixed-flow ini membentuk aliran diagonal.

Gambar 7. Komponen Kompresor Mixed-Flow