Mengenal tentang Kompresor Udara, Fungsi dan Prinsip Kerja
Artikel Hits: 1513
Didalam dunia industri kompresor udara banyak digunakan untuk berbagai fungsi dari mulai fungsi yang sederhana untuk membersihkan debu sampai fungsi yang rumit sebagai sumber tenaga untuk peralatan pneumatik; atau pengendali pada peralatan instrumen; dll.
Daftar Isi :
Pengertian
Kompressor udara adalah alat yang digunakan untuk mengkompressi udara atau membuat udara bertekanan tinggi lebih tinggi dari tekanan atmosfer. Udara bertekanan tinggi menyimpan sejumlah energi; karena sifat tekanan undara yang selalu kembali pada tekanan atmosfer, maka udara bertekanan jika dilepas (tanpa penahan tekanan) maka akan melepaskan energinya.
Udara bertekanan biasanya disimpan dalam tabung atau disebut sebagai storage tank; storage memiliki batas kemampuan atau kekuatan dalam menyimpan udara bertekanan; bukan dalam satuan volumen tetapi tekanan; sehingga setiap storage tank akan dilengkapi dengan manometer (pengukur tekanan) dan release safety valve (katup pengaman). Katu pengaman akan berfungsi untuk melepaskan udara bertekanan jika tekanan dalam storage tank mencapai batas tertentu yang dianggap tidak aman (tentunya dipertimbangkan dengan faktor safety).
Penggunaan Udara Bertekanan
Udara terkompresi menggerakkan berbagai jenis perangkat. Bisa digunakan untuk mendorong piston, seperti pada bor; itu bisa melalui turbin udara kecil untuk memutar poros, seperti pada bor gigi; atau bisa juga diperluas melalui nosel untuk menghasilkan jet berkecepatan tinggi, seperti pada penyemprot cat; dll.
Udara terkompresi menyediakan torsi dan tenaga putaran untuk alat pneumatik, seperti bor, kuas, pelari kacang, memukau pistol dan obeng. Alat-alat tersebut umumnya didukung oleh beberapa bentuk motor udara putar seperti tipe baling-baling atau lobus atau dengan turbin udara.
Fungsi dan Prinsip Kerja Kompresor Udara
Alat atau mesin kompresor udara berfungsi untuk menghisap dan menekan udara untuk dikompresikan (dimanpatkan) menjadi udara bertekanan yang selanjutnya dialirkan dan disimpan dalam storage tank.
Prinsip kerja kompresor pada langkah pertama menghisap udara dari ruangan terbuka; langkah kedua kemudian udara yang masuk didinginkan dengan intercooler. Langkah berikutnya adalah mengkompresi udara tersebut dan dilanjutkan dengan mengalirkannya kedalam storage tank. Proses ini dilakukan secara berulang dan dalam jumlah yang sedikit sedikit; sehingga pada akhirnya storage tank akan "penuh" dengan udara bertekanan. Jika storage tank telah mencapai batas tekanan yang diijinkan atau batas aman (kapasitas storage tank) maka kemudian proses kompresi secara otomatis akan terhenti.
Jenis Kompresor
Beberapa jenis kompresor antara lain adalah :
1) Kompresor Reciprocating
Kompresor reciprocating umumnya memiliki desain satu tahap atau dua tahap. Kompresor dapat didesain dengan dilumasi, atau didesain dengan tidak dilumasi. Dalam kompresor satu tahap, udara dihisap masuk dari atmosfer dan dikompresi hingga tekanan akhir dalam satu langkah.
Pada kompresor dua tahap, udara dihisap masuk dari atmosfer dan dikompresi ke tekanan menengah pada tahap pertama. Sebagian besar panas kompresi dihilangkan saat udara terkompresi kemudian melewati intercooler ke tahap kedua, di mana udara dikompresi hingga tekanan akhir.
2) Kompresor Piston
Kompresor piston adalah variasi dari kompresor reciprocating, kompresor jenis ini mengembangkan tekanan melalui aksi bolak-balik dari batang penghubung dan piston. Kompresor ini menggunakan material non-logam untuk cincin piston, daya gesekannya rendah dan tidak memerlukan pelumasan. Kompresor piston umumnya berukuran lebih kecil dan lebih rendah dalam kemampuan tekanannya.
3) Kompresor Diafragma
Kompresor diafragma adalah variasi dari kompresor reciprocating. Kompresor diafragma membangkitkan tekanan melalui gerakan bolak-balik atau osilasi dari fleksibel disc (diafragma) yang digerakkan secara eksentrik. Kompresor jenis ini tidak perlu diberi pelumas. Kompresor diafragma sering dipilih jika tidak diinginkan kontaminasi; misalnya peruntukan medis. Kompresor diafragma memiliki kemampuan tekanan yang sangat rendah; hanya digunakan untuk beban ringan.
4) Kompresor Baling-baling
Kompresor baling-baling terdiri dari rotor yang terpasang eksentrik di perumahan. Saat rotor berputar, baling-baling keluar dengan gaya sentrifugal sampai menempel pada lapisan tipis pelumas yang melapisi dinding stator. Tidak terjadi gesekan logam pada saat ujung baling baling meluncur di permukaan pelumas.
Kompresi udara terjadi ketika volume ruang antara baling-baling geser berkurang saat rotor berputar eksentrik.
5) Kompresor Sekrup Heliks
Kompresor sekrup heliks menggunakan dua sekrup heliks yang berputa sebagai rotor. Dalam satu tahap desain, saluran masuk udara biasanya terletak di bagian atas silinder dekat ujung poros penggerak. Pembuangan terletak di ujung silinder yang berlawanan. Saat rotor terlepas di saluran masuk udara ujung silinder, udara ditarik ke dalam rongga antara rotor dan alur rotor sekunder. Gerakan mirip seperti sekrup yang diputar berulang ulang.
Jenis Penggerak
Untuk melakukan proses kompresi, maka kompresor udara membutuhkan tenaga penggeraka. Jenis penggerak yang digunakan sebagian besar kompresor adalah motor listrik, ataun mesin pembakaran internal. Daya dari mesin penggerak ditransmisikan ke kompresor dengan menggunakan V-Belt, roda gigi, atau penggerak langsung.
Sebagai alternatif, kompresor dapat memiliki penggerak mesin. Namun, penggerak mesin harus menggunakan salah satu jenis penggerak tradisional untuk mengirimkan daya. Tiga jenis drive yang umum digunakan dengan sumber daya ini. Penggerak V-Belt paling umum digunakan dengan motor listrik dan mesin pembakaran internal. Penggerak V-Belt memberikan fleksibilitas yang tinggi dalam menyesuaikan beban kompresor dengan beban sumber daya dan kecepatan dengan biaya minimum.
Transmisi Roda Gigi umumnya digunakan dengan penggerak motor listrik dan memberikan pengurangan beban aksial pada elemen penghasil udara terkompresi, sehingga memperpanjang masa operasional. Dari motor listrik ke roda gigi umumnya dipasang kopling.
Kualitas Udara Bertekanan
Udara bertekanan untuk penggunaan industri dituntut untuk bersih dan tidak tercemar dengan uap air. Untuk mendapatkan kualitas udara bertekanan yang baik biasanya dipasang berbagai jenis filter udara pada saat udara masuk. Kemudian storage tank dilengkapi dengan alat untuk menyerap dan mengeluarkan uap air. Udara bertekanan yang keluar dari kompresor juga biasanya disaring dengan filter dan bahan pengering seperti : silika atau aluminium oksida; dll.
Udara bertekanan yang keluar dari kompresor udara biasanya tidak memiliki kualitas yang sesuai harapan untuk penggunaan, hal ini disebabkan oleh beberapa faktor; antara lain :
- Udara atmosfer, terutama di lingkungan industri, mengandung bahan partikulat, uap air dan hidrokarbon.
- Filter saluran masuk pada kompresor udara adalah filter partikulat, dirancang untuk melindungi kompresor daripada kualitas udara keluaran.
- Kompresor udara itu sendiri akan menyumbang kontaminan di dalamnya berupa partikel akibat keausan dan sisa oli kompresor.
- Pendinginan setelah kompresi menghasilkan kondensasi uap air yang memiliki efek berbahaya pada alat pneumatik, dan peralatan lainnya.
Referensi :
- CAGI; Compressor & Air Gas Institute: Air Compressor Selection & Application
- Shaukat /MES /Univ. Polytechnic, AMU Aligarh; Air Compressor
Baca Juga :
