1

1. PENGUJIAN KOMPRESOR TORAK

1.TUJUAN PENGUJIAN

A. Mencari PV diagram pada kecepatan putaran poros tertentu

B. Mencari karakteristik kompresor pada putaran tertentu :

a. Kurva P vs V

b. Kurva efisiensi volumetric vs pressure ratio

c. Kurva efisiensi isothermal vs pressure ratio

2. INSTALASI PENGUJIAN

Kerja compressor torak (reciprocating air compressor) didasarkan kepada pengisapan dan penekanan sejumlah udara pada silinder selama langkah kerjanya, udara dikompresikan secara politropis untuk menambah tekanan dan temperaturnya. Udara bertekanan dari silindernya akan keluar melalui katup tekan kedalam system yang bertekanan lebih rendah. Gerak torak maju mundur ini menghasilkan siklus aliran dan berlangsung secara terus menerus.

Instalasi pengujian seperti terlihat pada gambar menunjukkan aliran udara, secara skematis kompresor torak digerakkan oleh motor listrik, transmisi daya adalah transmisi sabuk. Kerja mekanik yang dilakukan oleh motor dapat dicari dengan mengukur tegangan dan arus pada voltmeter dan amperemeter.

Kondisi-kondisi udara pada stasion-stasion yang penting dapat diketahui dengan mengukur tekanan dan temperaturnya (bola basah dan kering).

Laju aliran udara diukur dengan menggunakan orifis dan manometer pipa-U.

2.1 Spesifikasi kompresor

Diameter piston: 55,3 mm

Jumlah

: 2 buah

Langkah torak

: 34,29 mm

Langkah sisa

: 1,65 mm

n motor

: 2750 rpm

n kompresor

: 1250 rpm

2. 3. PROSEDUR PENGUJIAN

3.1 Pemeriksaan sebelum pengujian

1. Periksalah seluruh peralatan, apakah semua dalam keadaan baik.

2. Periksa volume cairan manometer pipa U.

3. Periksa kondisi air pembasah pada thermometer bola basah.

4. Periksa tinggi minyak (oli) pelumas kompresor.

5. Periksa tegangan listrik,apakah sesuai dengan kebutuhan.

6. Masukkan stecker listrik kemudian tekan tombol ke posisi ON.

3.2 Menjalankan dan mematikan kompresor

1.Buka katup pengontrol aliran udara pada panel instrument. Periksa apakah tekanan udara pada tangki penampung menunjukkan angka nol.

2. Tekan tombol ON pada panel control.

3. Untuk maksud pemanasan, biarkan kompresor berjalan sekitar 3 menit.

4. Spesifikasi kompresor : Tekanan maksimum 10 bar dan putaran kompresor 1250 rpm.

5. Untuk menghentikan motor, tekanlah tombol OFF pada panel.

6. Bila pengujian telah selesai, buanglah air kondensat pada tangki penampungan melalui katup pembuangan.

3.3 Pengukuran dan pengamatan

Untuk setiap kondisi pengujian dilakukan pengukuran dan pengamatan :

Temperatur bola basah dan bola kering pada stasion 1, 2 dan 3.

Tekanan udara pada stasion 1, 2 dan 3.

p pada orifis.

Tegangan dan arus motor penggerak dengan voltmeter dan ampermeter.

4. BEBERAPA PERHITUNGAN

4.1 Rumus-rumus untuk perhitungan :

1. Kerja politropik

W pol = n ma R T1 (rp n-1 -1) (kW) (4.1)

n-1 n

2. Kerja isothermal

Wiso = ma T1 ln (rp) (kW) ... (4.2)

3. Kerja mekanis

Wmek = V x A (kW) ... (4.3)

4. Efisiensi politropik

pol = Wpol x100 (%) .. (4.4)

Wmek 5. Efisiensi isothermal

iso = Wiso x 100 (%).. (4.5)

6.Efisiensi volumetric

vol = vol x 100 (%).. (4.6)

7. Laju aliran massa udara

ma = 4,289 x 10-3 Ap P3 (kg/det). (4.7)

T3

8. Laju aliran massa uep air

mv = ma(kg/det) (4.8)

+ 1

= massa uap air

massa udara kering

= diperoleh dari diagram psikometrik

dengan : n = indeks politropik

R = 0,287 (kj/kg oK)

rp = P2

P1

P1 = Po - 9,678 x 10-5 Pi

(atm abs)

P2 = Po - 9,869 x 10-5 Pi

(atm abs)

P3 = Po + 9,678 x 10-5 Pi

(atm abs)

Po = tekanan data pengamatan(atm)

Pi = dari data pengamatani = 1,2,3,

p = dalam mmH2O

Ti = ti (oC) + 273

i = 1,2,3,(oK)

ti = dari data pengamatan

(oC)

4.2 Cara menentukan nilai indeks politropik (n)

Untuk proses kompresi politropik berlaku :

[T2] = [P2] n-1

[T1] [P1] n .. (4.9)

ambil logaritmanya

ln [T2] = [ n-1] ln [P2] (4.10)

[T1] [ n ] [P2]

Misalkan,

yi = ln [T2] , a = [n-1] , dan xi ln [P2]

[T1] [ n ] [P1]

maka persamaan (10) dapat ditulis sbb :

yi = a xi

dengan metode least square

a = N (Xi Yi) (Xi Yi) ...(4.11) .

N Xi2 (Xi)2

Dengan demikian, maka n dapat ditentukan

5. TUGAS TUGAS

5.1 Tugas yang harus dibuat dalam laporan

1. Buktikan rumus 1 dan 2

2. Hitung indeks politropik (n)

3. Hitung aliran masa uap air pada saat masuk dan keluar kompresor, mv in, mv out dan mv in mv out4. Buat diagram ma, wpol, wiso, wmek, pol, iso, vol, mv in mv out Vs rp5. Buat diagram indicator (diagram P-V)

5.2 Cara membuat diagram P-V

Langkah 1-2 dibuat dengan menggunakan hubungan :

P1V1n = P2V2n = A = konstan

n dihitung dari hubungan :

[T2] = [P2] n-1 [T1] [P1] nP1, P2, T1 dan T2 dari data pengujian

V1 = Vc +VLV2 = A 1/n Pxi

Pxi = dipilih antara P1 dan P2Langkah 3-4 dibuat dengan menggunakan hubungan :

P3V3 = P4V4 = PyVy = B = konstan

P3 = P2, V3 = Vc, P4 = P1Titik titik yi ditentukan dari hubungan

Vyi = B 1/n , i > 5

Pyi

Pyi = dipilih antara P3 dan P4

DATA HASIL PENGAMATAN

NOPENGUKURANSATUAN HASIL PENGAMATANKET

1 2 34 5 6

1P2(kg/cm2)

2P1(mmH2O)

3P3(mmH2O)

4P(mmH2O)

5T1(oC)

6T2(oC)

7T3(oC)

8Tdb masukan = T1(oC)

9Twb masukan(oC)

10Tdb keluaran = T3(oC)

11Twb keluaran(oC)

12TeganganVolt

13ArusAmpere

Tekanan udara ruangan =

mmHg

Temperatur =

oC