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.
7/23/2019 Bab 4 Reciprocating Compressor
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.
7/23/2019 Bab 4 Reciprocating Compressor
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.
7/23/2019 Bab 4 Reciprocating Compressor
4/23
GambarGambar 4.14.1 Langkah kompresi 1-2
Exhaust valvemulai terbuka
7/23/2019 Bab 4 Reciprocating Compressor
5/23
GambarGambar 4.24.2 Langkah kompresi 2-3
Exhaust valveTerbuka penuh
7/23/2019 Bab 4 Reciprocating Compressor
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).
7/23/2019 Bab 4 Reciprocating Compressor
7/23
GambarGambar 4.34.3 Langkah hisap 3-4
Exhaust valvetertutup penuh
Inlet valvemulai terbuka
Inlet valve
terbuka penuh
7/23/2019 Bab 4 Reciprocating Compressor
8/23
GambarGambar 4.44.4 Langkah hisap 4-1
Exhaust valvetertutup penuh
Inlet valveterbuka penuh
Inlet valve
terbuka penuh
7/23/2019 Bab 4 Reciprocating Compressor
9/23
Titik 3-4. Gambar 4.3.
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.
Titik 4-1. Gambar 4.4.
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.
7/23/2019 Bab 4 Reciprocating Compressor
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
7/23/2019 Bab 4 Reciprocating Compressor
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)
7/23/2019 Bab 4 Reciprocating Compressor
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)
7/23/2019 Bab 4 Reciprocating Compressor
13/23
Kegunaan tail rod adalah sebagai pressure-
balance atau penstabil torak.
GambarGambar 4.54.5 Silinder dengan piston tail rod
7/23/2019 Bab 4 Reciprocating Compressor
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)
7/23/2019 Bab 4 Reciprocating Compressor
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)
7/23/2019 Bab 4 Reciprocating Compressor
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
7/23/2019 Bab 4 Reciprocating Compressor
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)
7/23/2019 Bab 4 Reciprocating Compressor
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)
7/23/2019 Bab 4 Reciprocating Compressor
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
7/23/2019 Bab 4 Reciprocating Compressor
20/23
Atau
(7)
Disini,
Dalam hal ini,R = 53,3 ft-lb/lboRk = 1,4
7/23/2019 Bab 4 Reciprocating Compressor
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
7/23/2019 Bab 4 Reciprocating Compressor
22/23
Kemudian,
(10)
Atau,
..(11)
Persamaan ini berlaku untuk tiap tingkat.
7/23/2019 Bab 4 Reciprocating Compressor
23/23
Efisiensi kompresor reciprocating, ditun-jukkan (gambar 4.6).
GambarGambar 4.64.6 Efisiensi kompresorreciprocating
Top Related