bab 4 reciprocating compressor

7/23/2019 Bab 4 Reciprocating Compressor

1/23

BAB 4 KOMPRESOR TORAKBAB 4 KOMPRESOR TORAK

44..11 PendahuluanPendahuluanKompresor torak - Reciprocating compressors

(RC), banyak digunakan diindustri dengan berbagai

ukuran dan jenisnya. Dayanya bervariasi mulai dari

60.000 psig (kompresor khusus).RC terdiri dua kelompok, yaitu:

- Mesin volume konstan dan

- Mesin tekanan variabel.


2/23

Jenis ini adalah kompresor paling efisien dan bisa

digunakan untuk penggunaan partial-load, atau re-

duced-capacity.

Kompresor ini cenderung bergoyang, karena

adanya: putaran yang tidak balance atau adanya

gerak translasi torak. Karena itu perlu stabilisator,agar goyangan teredam. Kebutuhan kompresor ini

tergantung pada:

- Jenis dan- Ukuran kompresor.

Krn kompresor memasok gas bersih, mk untuk

semua penggunaan pd sisi masuk perlu adanya filter.


3/23

Kompresor ini sering tidak bisa mencegah cairan

yang masuk melalui sisi masuk (seperti: cairan dalam

gas, vapor) dengan baik, jika tidak akan terjadi kon-

densasi dalam silinder yang akan merusak pelumas-

an dan menyebabkan keausan.

RC membangkitkan pulsating flow gas yangbisa merusak mesin. Untuk mengurangi masalah ini

bisa digunakan pulsation dampers.

44..22 ProsesProses KerjaKerja

Siklus kerja kompresor torak terdiri dari proses

hisap dan tekan. Lihat gambar 4.1 sd. 4.4.


4/23

GambarGambar 4.14.1 Langkah kompresi 1-2

Exhaust valvemulai terbuka


5/23

GambarGambar 4.24.2 Langkah kompresi 2-3

Exhaust valveTerbuka penuh


6/23

Ttitik 1. Gambar 4.1.

Pada titik ini, silinder terisi gas dengan tekanan

sebesar p1 (tekanan atmosfir).

Titik 1-2. Gambar 4.1.

Gas dari tekanan p1 dikompresi hingga torak

mencapai titik 2. Disini exhaust valve mulaiterbuka.

Ttitik 2-3. Gambar 4.2.

Torak bergerak ke TMA, gas diisikan hinggatekanan p2. Gas terkompresi, ketika torak men-

capai titik 2 maka discharge valve mulai terbu-

ka hingga titik 3 (buka penuh).


7/23

GambarGambar 4.34.3 Langkah hisap 3-4

Exhaust valvetertutup penuh

Inlet valvemulai terbuka

Inlet valve

terbuka penuh


8/23

GambarGambar 4.44.4 Langkah hisap 4-1

Exhaust valvetertutup penuh

Inlet valveterbuka penuh

Inlet valve

terbuka penuh


9/23


Sedikit demi sedikit setelah titik 3, tekanan tu-

run dan mencapai p4 pada titik 4. Disini p4 = p1.

Selanjutnya adalah proses hisap titik 4-1.


Disini torak bergerak dari TMA menuju TMB.

Selama perioda ini, inlet valve terbuka dan ex-

haust valve tertutup. Selama perioda ini juga a-

dalah proses hisap 4-1 (gas masuk silinder dgn

tekanan p1), adalah Proses Isobaris.


10/23

Kesimpulan:

- Titik 1-2: Proses kompresi gas.

- Titik 2-3: Proses kompresi, discharge valve terbuka.

- Titik 3-4: Proses hisap dari p3 = p2 ke p4 = p1.

- Titik 4-1: Proses hisap gas, p4 = p1.

44..33 KapasitasKapasitas kompresorkompresor

Secara praktis, jumlah fluida pada sisi lepas

kompresor sebanding dengan volume langkah torak.Karena fluida kompresibel adalah elastis, ka-

pasitas kompresor bervariasi pada perubahan tekan-

an yang dihasilkan. Umpama dengan tekanan sisi


11/23

lepas lebih rendah daripada tekanan sisi masuk,

maka secara praktis piston displacement sebanding

dg volume langkah selama satu menit.

4.44.4 Piston Displacement (Pd)Piston Displacement (Pd)

Untuk aksi kompresi silinder tunggal, maka pis-

ton displacementdihitung dengan rumus,

Dalam hal ini:

Pd = StPd = St xx NN xx DD22______44

.(1)


12/23

St

N

D

Untuk aksi silinder ganda tanpa tail rod, adalah

sebagai berikut:

Tail rod adalah: batang tiruan yang keluar dari head

endsilinder (lihat gambar 4.5 berikut).

= Stroke (langkah)

= Putaran kompressor

= Diameter silinder

Pd = StPd = St xx NN xx(2D(2D22 dd22))____________________

44

...(2)


13/23

Kegunaan tail rod adalah sebagai pressure-

balance atau penstabil torak.

GambarGambar 4.54.5 Silinder dengan piston tail rod


14/23

St

N

D

Untuk aksi silinder ganda tanpa tail rod, adalah

sebagai berikut:

Untuk aksi silinder ganda dengan tail rod, adalah se-

bagai berikut:

= Stroke (langkah)

= Putaran kompressor

= Diameter silinder

Pd = StPd = St xx NN xx(2D(2D22 dd22))____________________

44

...(2)


15/23

Untuk aksi silinder tunggal dgn tail rod, adalah:

4.54.5 EfisiensiEfisiensi VolumetrisVolumetris

Pd = StPd = St xx NN xx22(D(D22 dd22))__________________

44

.(3a)

Pd = StPd = St xx NN xx

(D(D

22

dd

22

))__________________44 ..(3b)

Evt = 1Evt = 1 --____11ff

1/k1/k

rrpp-- 11 cc .(4)


16/23

Dalam hal ini:

f

rpc

k

Sementara itu, efisiensiefisiensi volumetrisvolumetris teoretisteoretis adalahadalah

100100%% yang diperoleh dengan c = 0 (tanpa celah)

Compressed Air and Gas Institute, merekomendasi-

kan penggunaan pers. berikut (daripada pers. 4):

= Perbandingan kompresibilitas lepas dgn kom-

presibilas masuk= Perbandingan tekanan

= percent celah (clearance)

= Eksponen isentropik


17/23

0,97 =

L

ff

Kapasitas gas masuk silnder dihitung dengan,

= karena tidak mungkin mengisi silinder secara

sepurna= Ditambahkan karena sebelumnya gas slip

= 0,3 untuk mesin kompresor berpelumas

= 0,7 untuk mesin kompressor tak berpelumas== ZZ22 :: ZZ11

Evt = 0,97Evt = 0,97 --

____11

ff

1/k1/k

rrpp -- 11 cc -- LL.(5)


18/23

4.64.6 KecepatanKecepatan TorakTorak

Dalam hal ini

PS = Piston speed(kecepatan torak).

= Kompresor horizontal dengan silinder berpelu-mas, menggunakan 700 (fpm)= Kompresor horisontal tak berpelumas, menggu-

nakan 600 (fpm).

QQ11 = E= Evv x Px Pdd ...(6)

PS = 2 x St x NPS = 2 x St x N

...(7)


19/23

4.74.7 TemperaturTemperaturDischargeDischarge

Perbedaan entalphy Ha bisa ditulis sebagaiberikut,

Dalam hal ini,h2 = Enthapy dischargeh1 = Enthalpy inlet

= Kompresor vertikal berpelumas, menggunakan

800 fpm

= Kompresor vertikal tak berpelumas, mengguna-kan 700 fpm

HHaa = h= h22 hh11


20/23

Atau

(7)

Disini,

Dalam hal ini,R = 53,3 ft-lb/lboRk = 1,4


21/23

Temperatur discharge dihitung sebagai berikut,

(8)

44..88 DayaDayaKerja tiap tingkat dihitung dengan persamaan

berikut:

..(9)

Dalam hal ini,w = Berat aliran tiap tingkat


22/23

Kemudian,

(10)

Atau,

..(11)

Persamaan ini berlaku untuk tiap tingkat.


23/23

Efisiensi kompresor reciprocating, ditun-jukkan (gambar 4.6).

GambarGambar 4.64.6 Efisiensi kompresorreciprocating

bab 4 reciprocating compressor

Documents