BAB II

DASAR TEORI

2.1 Pengertian Kopresor

Kompresor adalah Mesin untuk memampatkan udara atau gas. Kompresor

udara biasanya meghisap udara dari atmosfer. Namun ada pula yang menghisap

udara atau gas yang bertekanan lebih tinggi dari tekanan atmosfer. Dalam hal ini

Kompresor bekerja sebagai penguat ( Booster). Sebaliknya Kompresor ada yang

menghisap gas yang bertekanan lebih rendah dari pada tekanan atmosfer. Dalam

hal ini Kompresor di sebut Pompa vakum.

Kompresor berfungsi untuk membangkitkan/menghasilkan udara bertekanan

dengan cara menghisap dan memampatkan udara tersebut kemudian disimpan di

dalam tangki udara kempa untuk disuplai kepada pemakai (sistem pneumatik).

Kompressor dilengkapi dengan tabung untuk menyimpan udara bertekanan,

sehingga udara dapat mencapai jumlah dan tekanan yang diperlukan. Tabung

udara bertekanan pada kompressor dilengkapi dengan katup pengaman.

Pada industri, penggunaan kompresor sangat penting, baik sebagai penghasil

udara mampat atau sebagai satu kesatuan dari mesin-mesin. Kompresor banyak

dipakai untuk mesin pneumatik, sedangkan yang menjadi satu dengan mesin yaitu

turbin gas, mesin pendingin dan lainnya. Dengan mengambil contoh kompresor

sederhana, yaitu pompa ban sepeda atau mobil. Jika torak pompa ditarik keatas,

tekanan di bawah silinder akan turun sampai di bawah tekanan atmosfer sehingga

udara akan masuk melalui celah katup hisap yang kendur. Katup terbuat dari kulit

lentur, dapat mengencang dan mengendur dan dipasang pada torak. Setelah udara

masuk pompa kemudian torak turun kebawah dan menekan udara, sehingga

volumenya menjadi kecil.          

2.2 Klasifikasi Kompresor

Secara garis besar kompressor dapat diklasifikasikan menjadi dua bagian,

yaitu Dynamic Compressor, dan Positive Displacement Compressor

2.2.1 Kompresor Dinamik (Dynamic Compressor)

Kompresor dinamik adalah kompresor yang menggunakan impeler

atau vane berputar untuk meningkatkan kecepatan dan pressure dari fluida (gas).

Kompresor ini menghasilkan volume udara kompresi yang besar pada tekanan

yang kecil. Kompresor sentrifugal dan aksial adalah 2 jenis kompresor dinamik.

Kompresor sentrifugal menggunakan prinsip gaya sentrifugal, udara masuk

melalui sisi inlet di tengah-tengah kompresor, lalu melewati impeler yang

berputar, dan melewativolute cassing sebelum keluar menuju outlet kompresor.

Sedangkan kompresor aksial terdiri atasblade yang berputar pada rotor,

dan blade yang diam di sisi stator. Kompresor ini menggunakan prinsip gaya

axial, dengan aliran udara yang searah dengan sumbu poros. Kompresor dinamik

terdiri dari Kompresor Sentrifugal dan Kompresor aksial.

a) Kompresor Sentrifugal (Centrifugal Compressor)

Kompresor sentrifugal, (kadang-kadang dikenal sebagai kompresor radial)

adalah suatu kelas khusus aliran radial dari mesin turbo yang bekerja dengan

pengisapan yang meliputi pompa, fan, blower dan kompresor.

Bentuk awal dari mesin turbo dinamik ini adalah pompa, fan, dan blower. Apa

yang membedakan mesin turbo awal ini dari kompresor yaitu fluida yang

bekerja dapat dipertimbangkan untuk tidak dimampatkan dengan begitu

memperbolehkan analisa yang akurat melalui persamaan Bernoulli. Bedanya,

kompresor sentrifugal modern mempunyai kecepatan dan analisa yang tinggi

dan harus berhadapan dengan aliran termampatkan.

Gambar 2.1 Kompresor Sentrifugal

b) Kompresor Aksial (Axial Compressor)

Kompresor axial terdiri dari komponen yang tidak bergerak dan

komponen yang bergerak berputar. Suatu poros menggerakkan drum pusat,

yang ditahan oleh bearing, yang mempunyai sejumlah baris aerofoil berbentuk

gelang berpasangan. Poros ini berputar diantara baris aerofoil yang tidak

bergerak yang jumlahnya sama, terhadap selubung yang berbentuk pipa.

Aerofoil yang berputar berbaris selang seling (rotor) dan aerofoil yang diam

(stator), dengan rotor yang memberikan/menyalurkan energi ke dalam cairan,

dan stator yang mengubah penambahan energi kinetik secara rotasi menjadi

tekanan statis melalui proses difusi.. Sepasang aerofoil yang berputar dan

tidak bergerak disebut suatu satu stage. Daerah penampang melintang antara

rotor drum dan selubung dikurangi arah alirannya untuk menjaga percepatan

axial ketika cairan dimampatkan.

Gambar 2.2 Kompresor Aksial

2.2.2 Positive Displacement Compressor

Positive Displacement  Compressor adalah kompresor yang menghasilkan

udara bertekanan tinggi dengan jalan menurunkan besar volume. Salah satu jenis

kompresor Positive Displacement adalah kompresor Reciprocating dengan piston

yang penggunaannya sangat banyak Anda jumpai di pinggir-pinggir jalan raya,

pada air conditioner besar, dan juga pada mesin otomotif.

Pada Jenis Positive Displacement Compressor  ini, sejumlah udara atau gas di

kompres dalam ruang kompresi dan volumenya secara mekanik menurun,

menyebabkan peningkatan tekanan kemudian di alirkan keluar.  Pada kecepatan

konstan, aliran udara tetap konstan dengan variasi pada tekanan pengeluaran.

kompresor ini dibagi dalam dua jenis yaitu Reciprocating Compressor

(Kompresor Torak Resiprokal) dan Rotary Compressor (Kompresor Putar).

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 kompressi 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 terus-menerus hingga diperoleh tekanan udara

yang diperlukan. Gerakan mengisap dan mengkompressi 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. Kompresor ini terbagi

menjadi tiga yaitu Diaphragma, Single Acting dan Double Acting.

a) Kompresor Torak Diafragma (Diaphragm)

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 yang bergerak

secara resiprokal. Adanya pemisahan ruangan ini udara akan lebih terjaga dan

bebas dari uap air dan pelumas/oli. Oleh karena itu kompressor diafragma

banyak digunakan pada industri bahan makanan, farmasi, obat-obatan 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 2.3 Kompresor Torak Diafragma

b) Kompresor Torak Kerja Tunggal (Single Acting)

Jenis kompresor ini sangat banyak di pasaran, dimana untuk digunakan

untuk tekanan yang relatif kecil dan kapasitas yang banyak serta pengisian

akan jauh lebih cepat dari kompresor multi steak. Biasanya kompresor ini

hanya digunakan untuk kegiatan pemeliharaan dan perbaikan pada industri.

Kopresor 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 2.4 Kompresor torak kerja tunggal

c) Kompresor Torak Kerja Ganda (Double Acting)

Kompresor ini hampir sama saja dengan kompresor torak lainya hanya

terdapat perbedaan antara selinder satu dengan yang lain dan hanya memiliki

satu filter udara. dibuat berbeda karena untuk membuat tekanan dari selinder

satu dengan yang lain terdapat perbedaan yang dikarenakan volume selinder

diperkecil dari  selinder yang pertama. Kompresor ini biasanya digunakan

untuk industri besar seperti pada industri kereta api untuk membuka roda

kereta api dimana tekananya mecapai 150 bar. 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.

Gambar 2.5 Kompresor Torak Kerja Ganda

2) Kompresor Purtar (Rotary)

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.

Ada beberapa jenis kompresor putar, salah satunya adalah kompresor sudu

luncur. Kompresor sudu luncur mempunyai sebuah rotor yang memiliki sudu-

sudu. Rotor ini berputar didalam sebuah stator berbentuk silinder. Rotor

dipasang secara eksentrik terhadap stator. Sudu-sudu dipasang pada alur

disekeliling rotor dan ditekan kedinding silinder oleh pegas didalam alur. Jika

rotor berputar maka sudu akan ikut berputar sambil meluncur di permukaan

didalam silinder. Atas dasar hal tersebut kompresor ini dinamakan kompresor

sudu luncur.

a) Kompresor Skrup (Rotary Screw Compressor)

Kompresor screw merupakan jenis kompresor dengan mekanisme putar

perpindahan positif, yang umumnya digunakan untuk mengganti kompresor

piston, bila diperlukan udara bertekanan tinggi dengan volume yang lebih

besar.

Gambar 2.6 Kompresor Skrup

b) Kompresor Lobe (Blower Roots)

Pada jenis ini dua rotor dengan 2,3 atau 4 tonjolan bentuk lemniskat

dipasang pada dua poros yang berputar berlawanan tanpa menyentuh dinding

rumah atau masing-masing, rotor-rotor ini berputar bersebelahan dan melalui

masing-masing. Oleh karena itu, volume udara yang terkurung dipindahkan

dari sisi isap ke sisi mampat. Blower Roots dikonstruksikan untuk kapasitas

dari sekitar 0,5 m3/min sampai 1000 m3/min. dan untuk tekanan kerja berikut

ini : Satu tingkat sampai 3 bar dan Dua tingkat sampai 8 bar.

Gambar 2.7 Kompresor Lobe