KOMPRESOR

KOMPRESOR

A.       FUNGSI  KOMPRESOR

Kompresor adalah suatu alat yang berfungsi untuk melayani kebutuhan udara atau gas yang bertekanan. Dalam system pelayanan kebutuhan udara ini, kompresor dapat dibedakan menjadi : Kompresor dengan sistem pelayanan udara terbuka; dan kompresor dengan system pelayanan gas tertutup.

1.      Kompresor dengan system pelayanan udara terbuka.

Pada kompresor dengan system pelayanan udara terbuka, udara luar diisap dan dikompresikan dalam suatu tabung udara yang berada pada satu system dari kompresor itu sendiri, kemudian udara tersebut dikeluarkan untuk digunakan sesuai kebutuhan. Udara yang sudah dipakai lepas kealam bebas lagi.

Kompresor udara banyak dijumpai pada pelayanan : pengecatan; tambal ban; udara tekan untuk pembakaran ketel uap, motor diesel; rem angin (pneumatic); system pendingin udara; dan alat-alat pneumatic.

2.      Kompresor  dengan sistem pelayanan gas tertutup.

Untuk kompresor yang dipakai melayani gas, gas yang sudah digunakan tidak dibuang ke luar dengan bebas, tetapi ditampung dalam satu system yang selanjutnya gas tersebut digunakan lagi pada proses kerja berikutnya. Hal ini dilakukan mengingat : persediaan terbatas, harganya mahal, dan kemungkinan juga gasnya beracun.

Pada proses/siklus tertutup, pada saat gas diisap terjadi penguapan kalor/pendinginan; dan pada saat gas ditekan terjadi penambahan kolor/panas.

Sistem ini banyak digunakan pada : Lemari pendingin; dan Penyejuk ruangan/AC.

B.        KLASIFIKASI KOMPRESOR

Kompresor dapat diklasifikasikan berdasarkan :

1.      Cara mengkompresikan fluida, yaitu udara, gas, dan uap, terdiri atas :

a.      Kompresor positif, yaitu kompresor-kompresor torak bolak-balik kerja tunggal, kerja ganda, dan kompresor torak bertingkat; kompresor putar/rotasi; dan kompresor sekruf.

b.      Kompresor non positif, kompresor-kompresor sentrifugal satu tingkat; dan tingkat banyak.

2.      Berdasarkan bentuk dan kedudukannya

Kompresor vertikal; horizontal; berselinder banyak; berbentuk “V” dua silinder;

Berbentu “Y” tiga silinder; dan berbentuk “X” atau “VV” empat silinder.

3.      Berdasarkan tekanan yang dihasilkannya.

Kompresor tekanan rendah; tekanan menengah; dan tekanan tinggi.

4.      Berdasarkan putaran yang dibutuhkannya.

Kompresor putaran rendah; dan putaran tinggi.

5.      Berdasarkan konstruksinya.

a.      Kompresor torak;

b.      Kompresor arah radial atau kompresor roda gigi;

c.       Kompresor sekrup atau ulir;

d.      Kompresor sentrifugal;

e.      Kompresor dengan konstruksi terbuka;

f.        Kompresor dengan konstruksi semi hermetic; dan

g.      Kompresor dengan konstruksi hermatic.

6.      Berdasarkan fluida atau gas refregerasi yang dilayaninya

Kompresor udara; uap; gas; amoniak; Freon; dan CO₂

7.      Berdasarkan tingkat tekanannya

Kompresor satu tingkat; dan banyak tingkat

8.      Berdasarkan pengoperasiannya

Kompresor Stasioner (diam di tempat); dan tidak stasioner (berpindah-pindah).

C.     KONSTRUKSI KOMPRESOR

1.      Kompresor torak kerja tunggal

Konstruksi dan bagian-bagian komponen dari kompresor torak kerja tunggal dapat dilihat pada gambar.

                                                                             Keterangan gambar :

                                                                                          1). Saluran masuk; 

                                                                                          2). Katup isap;

                                                                                          3). Torak; 

                                                                                          4). Batang torak;

                                                                                                        5). Pena Torak;

                                                                                                        6). Poros engkol; 

                                                                                                        7). Katup tekan; dan

                                                                                                        8). Saluran tekan.

                Gb. Kompresor torak kerja tunggal

Kompresor torak kerja tunggal ini digerakan oleh motor listrik atau motor bakar dengan trasmisi roda sabuk.

2.      Kompresor torak kerja ganda

Perbedaannya dengan kompresor kerja tunggal, pada kompresor kerja ganda mempunyai dua sisi masuk yaitu di depan torak dan dibelakang torak, sehingga di satu sisi sedang mengisap, sementara di sisi lain sedang menekan, atau sebaliknya.    

                                                                             

 Keterangan gambar :

 1). Saluran masuk/isap

 2). Katup isap sisi depan

 3). Ruang isap;

 4). Katup tekan sisi depan

 5). Saluran tekan

 6). Silindre depan torak

7). Torak;

8).Silinder belakang torak

9). Mata antar

10). Batang engkol

11). Batang penggerak

Gb. Kompresor torak kerja ganda

12). Poros engkol

3.      Kompresor torak bertingkat

Untuk memperoleh kapasitas dan tekanan yang lebih besar, maka dibuatlah kompresor torak dengan jumlah silinder lebih dari satu. Kedua silinder dihubungkan satu sama lain dengan hubungan seri atau hubungan parallel.

Ukuran diameter silinder yang satu dengan yang lainnya berbeda. Sedangkan tenaga penggerak torak dari engkol mempunyai panjang langkah yang sama. Sehigga tekanan  yang dihasilkan berbeda.

                                                                       

                      

Gb. Kompresor torak bertingkat

4.         Kompresor torak berselinder banyak

Untuk melayani kebutuhan dengan kapasitas yang besar dan tekanan yang tinggi pada kompresor torak maka dibuat kompresor berselinder banyak atau kompresor yang berselinder lebih dari dua.

                                                                                   Keterangan gambar :

1.Katup penutup pada pipa isap;                         

2.Saringan isap;

3.Silinder;

4. Pegas pengaman;

5.Torak;

6. Katup penutup pada pipa buang;

7. Pully alur V; 

8. Sekat poros; 

9. Poros engkol; 

10. Pompa minyak; dan

11. Katup pengaman.

                      Gb. Kompresor torak berselinder banyak

5.   Kompresor roda gigi

Kompresor roda gigi terdiri dari sepasang roda gigi yang dipasang pada bodi atau gear box. Kedua roda gigi tersebut berputar dengan arah yang berlawanan.

Pada kompresor roda gigi tidak terjadi proses kompresi. Udara hanya didorong dari sisi isap ke sisi tekan. Oleh karenanya kompresor roda gigi ini hanya dapat bekerja dengan tekanan sampai 10 N/cm² saja.

                                    

Gb. Kompresor roda gigi

6.      Kompresor rotor

Kompresor rotor adalah kompresor roda gigi dalam bentuk lain.

                                 

Gb. Kompresor rotor

7.      Kompresor ulir

 

                                    

Gb. Kompresor ulir

8.      Kompresor Putar

Ditinjau dari daun pemisah yang berada pada kompresor, kompresor putar ini dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu :

a.      Jenis stasioner blade

b.      Jenis rotary blade

Kompresor putar jenis stasioner blade yaitu kompresor yang mempunyai daun pemisah yang diam, sedangkan rotornya berputar pada poros yang eksentrik. Sedangkan pada kompresor jenis rotary, daun pemisahnya bergerak berputar bersama-sama dengan rotornya pada poros eksentrik.

               

          Gb. Kompresor putar jenis a                                   Gb. Kompresor putar jenis b

           

9.      Kompresor sentrifugal

Kompresor sentrifugal terdiri  atas rumah  yang berbentuk keong/siput atau disebut juga rumah keoang/siput; sudu-sudu yang dipasang pada rumah keong dan digerakan oleh poros yang dihubungkan dengan motor listrik.

Gb. Kompresor sentrifugal

D.        PERBEDAAN KOMPRESOR DENGAN POMPA

Dilihat dari fluida yang digunakannya perbedaan antara kompresor dengan pompa, yaitu : Pompa digunakan untuk memindahkan fluida yang bersipat tidak dapat dikomprisikan atau volumenya tidak dapat dipampatkan/diperkecil, misalnya air, minyak atau oli.

        Sedangkan kompresor adalah suatu alat yang digunakan untuk memindahkan fluida yang bersifat dapat dikompresikan atau volumenya dapat diperkecil, misalnya udara atau gas.

KAPASITAS KOMPRESOR

1.         Kapasitas kompresor torak kerja tunggal.

Kapasitas yaitu volume fluida (udara, air, atau gas) yang diisap setiap satuan waktu, jika silinder dari kompresor torak kerja tunggal mempunyai  diameter (D) dan  panjang langkah torak (L) dalam satuan meter.

                                                                                                           Maka volume isap untuk satu putaran  engkol adalah :

                                                                         V₁  = π . R² . L   -------->      R =  

                                                         Atau

                                                        

                                                                                       V  D² .L       (m3 )

                                                            Volume isap untuk n putaran engkol adalah

                                                                                                      V_n  =  D² .L . n      (m³ per menit )

Jika kompresor digerakan oleh motor listrik atau motor bakar yang mempunyai putaran n putaran per menit, maka volume isap tiap menit adalah :

         V =  D² .L . n      (m³/menit )  atau  V =  D² .L .       (m³/detik ) 

Volume isap yang sebenarnya lebih kecil karena adanya kerugian/kebocoran yang disebabkan adanya keterlambatan penutupan katup-katup yang akan berpengaruh terhadap efisiensi vulometrik yang besarnya _v, maka kapasitas efektif dari kompresor torak kerja tunggal menjadi:

                                           V =  D² . L . n . 60 .  _{v                  ( m}³_/jam)

V = Kapasitas kompresor  torak kerja tunggal   ……… (m³/jam)

D = Diameter silinder dari kompresor   ……….(m)

L = Panjang langkah torak                 ………….. (m)                                                                      

n = Putaran engkol                         …………….(rpm)                            

_v  = Randemen volumetric yang besarnya antara 0,8  s/d 0,95 

PERBANDINGAN KOMPRESI 

Jika temperature udara atau yang dikompresikan  dalam suatu tabung mempunyai temperature yang konstan, sesuai dengan hukum  Boyle yaitu : Pada suatu temperature yang tetap, tekanan dan volume gas adalah konstan,

PV = C         atau

P₁V₁ = P₂V₂ = P₃V₃ = P₄V₄  ……………..  = PnVn

Pembandingan kompresi adalah perbandingan antara volume sebelum dan sesudah kompresi, persamaannya dapat ditulis :

                                                                        P  =  Tekanan                 N/cm²

               r =   =                                                    v  =  Volume                      cm³                                                                                                                                                                          r  =  Perbandingan kompresi

Proses kompresi dengan temperatur tetap disebut juga proses isothermal. Diagram P-V dari persamaan PV = C, membentuk kurva proses isothermal myang berupa hiperbola. Lihat gambar di bawah ini

 

HUBUNGAN PERBANDINGAN KOMPRESI DAN EFISIENSI VOLUMETRIK

 Nilai efisiensi volumetric untuk kompresor torak dapat dilihat pada table dibawah ini:

a.    Untuk kompresor torak kerja tunggal

Perbandingan Kompresi,       r = V1/V2 = P2/P1	Efisiensi v  dalam satuan %
	Putaran tinggi	Putaran rndah
2	92	85
4	86	80
6	84	76
8	78	71
10	75	66
12	72	60

b.           Untuk kompresor torak kerja ganda

Perbandingan Kompresi,       r = V1/V2 = P2/P1	Efisiensi v  dalam satuan %
	Putaran tinggi	Putaran rndah
2	88	82
4	78	72
6	70	64
8	62	52
10	55	44
12	46	34

2.    Kapasitas kompresor torak kerja ganda

       Pada kompresor torak kerja ganda pengisapan dan penekanan dapat berlangsung secara bersamaan pada dua sisi torak yang berlawanan yaitu pada sisi depan dan sisi belakang torak. Jumlah volume udara yang diisap dan yang ditekan pada sisi torak yang berbeda jumlahnya tidak sama, karena pada sisi belakang torak terdapat batang torak.

      Jika  diameter  silinder D,  panjang langkah  torak L,   dan   diameter    batang

torak d, maka dalam setiap putaran engkol dihasilkan :

 

                                                                                                   Pada sisi depan engkol

                                                                                                        V₁ =  D² .L       (m³ )

                                                                                                 Pada sisi belakang engkol

                                                                                                V₂ =  D² .L  -     d² .L      (m³)

                     Volume isap seluruhnya

                                 V = V₁  + V₂                         V =  D² .L  +   D² .L  -     d² .L              

                                 V  =     (2D²  -   d²) L                 (m³)

Jika poros engkol berputar tiap menit  n putaran, maka volume isap kompresor tiap menit adalah

                                                         V  =    (2D²  -   d²) L .n                (m³ /menit)

                    Atau

                                                          V  =    (2D²  -   d²) L .n . 60           (m³ /jam)

Jika efisiensi volumetric dinyatakan dengan, _v, maka kapasitas kompresor torak kerja ganda yang efektif menjadi :

                                                              V  =    (2D²  -   d²) L .n . 60 .    _v,      (m³ /jam)

Keterangan :

V   =  Kapasitas kompresor kerja ganda yang efektif     ………(m3/jam)

D  =  Diameter Silinder  atau diameter torak ………… (m)

d   =  Diameter batang torak ………(m)

L   =  Panjang langkah torak ……….. (m)

n   =  Putaran engkol ………. (rpm

_v,  = efisiensi volumetric

Contoh Soal:

Udara dalam silinder mempunyai tekanan tekanan P1 = 10 N/cm2, dan volume V1 = 1000 cm3. Jika V2 = 800 cm3, V3 = 600 cm3, V4 = 400 cm3, V5 = 200 cm3, dan V6 = 100 cm3.

Tentukan :

      1. Besarnya tekanan P2; P3; P4; P5; dan P6

3.      Buat table hubungan antara tekanan  (P) dan volumenya (V)

4.      Buatlah diagram P-V-nya.

Penyelesaian :

Perubahan keadaan suatu udara/gas yang temperaturnya tetap, maka perubahan tekanan dan volumenya konstan.

                                       P.V = C

1. Maka   P₁V₁ = P₂V₂     atau  Besarnya tekanan  pada setiap keadaan.

       P₂  =           ------------              P₂  =        N/cm²

       P₃ =     =  16,67  N/cm2 ;          P₄  =   =  25  N/cm2

       P₅  =    =  50  N/cm2;         P₆  =    = 100 N/cm2

2.    Tabel hubungan antara tekanan dan volume

                                      

3.    Diagram P-V

KAPASITAS KOMPRESOR PUTAR

Kapasitas dari kompresor putar adalah jumlah gas yang dapat dilayani yaitu volume gas yang diisap dan dikompresikan oleh kompresor tersebut dalam setiap satuan waktu. Ukuran dari kompresor putar dapat dilihat pada gambar :

                                                            

Gambar 4.9 ukuran kompresor putar

Untuk satu putaran rotor volume udara atau gas yang diisap adalah :

                                                              V  =   D².L  -   d² L

                    Atau

           

                                                          V  =    (D²  -   d²) L [m³]

Jika rotor berputar n putaran tiap menit, maka setiap menitnya volume gas atau udara yang diisap adalah :

                                                 V  =    (D²  -   d²) L. n [m³/ menit]

Dan untuk setiap jamnya volume gas yang diisap atau kapasitas dari kompresor putar yang mempunyai satu silinder adalah :

                                      V  =   (D²  -   d²) L. n 60 [m³/ jam]

Jika kompresor putar mempunyai z buah silinder maka kapasitasnya adalah:

                                                 V  =   (D²  -   d²) L. n. z.  60 [m³/ jam]

Keterangan :

V = Kapasitas kompresor dalam satuan …………  [m³/ jam]

D = Diameter dalam silinder dalam satuan …… [m]

d = Diameter rotor dalam satuan ………………….  [m]

L =  Tebal silinder dalam satuan …………………...  [m]

n = Putaran rotor dalam satuan …………………… putaran / menit [rpm]

z = Jumlah silinder ……………………………………….. buah

Contoh  soal 1

 

              

                       

Soal 2

Kompresor putar memiliki dua buah silinder. Diketahui :

     üUkuran silinder, D  = 100 mm

     üUkuran rotor masing-masing, d = 70 mm

     üTebal silinder, L = 60 mm

     ü Putaran, r = 720  rpm

Tentukan kapasitas kompresor tersebut !

Jawaban

Kapasitas        V  =    (D²  -  d² ) . L . n . z . 60           ( m³/jam)

                        V =   (0,1²  -  0,07² ) . 0,06. 720 . 2 . 60           ( m³/jam)

                     V  =  0,785 . (0,01  -  0,049) . 5184

                     V  = 0,785 . 0,0051 . 5184   = 20,754   ( m³/jam)

KOMPRESOR SENTRIFUGAL

A.        Konstruksi Kompresor Sentrifugal

Konstruksi bagian-bagian utama dari kompresor sentrifugal dapat dilihat pada gambar berikut :

 

Gambar  Kompresor Sentripugal

B.      Bagian-bagian kompresor Sentrifugal

Bagian-bagian utama dari kompresor sentrifugal yaitu

Ü Rumah atau bodi

Ü Roda sudu atau impeller

Ü Poros

Ü sekat/difusar

1.    Rumah atau bodi

                                               

Gambar  Rumah kompresor sentripugal/rumah keong/siput

Rumah atau bodi dari kompresor sentrifugal berbentuk rumah keong atau siput, yang berfungsi sebagai tempat atau ruang untuk menempatkan roda sudu dan menopang poros sehingga udara atau gas dapat diisap dan ditekan dengan baik. Pembuataan rumah kompresor biasanya dilakukan dengan cara di cor, sedangkan bahan yang digunakan untuk kompresor tekanan rendah terbuat dari besi-cor dan kompresor tekanan tinggi, bahannya dapat digunakan baja-cor. Ketebalan dari rumah kompresor dirancang, dihitung dan disesuaikan dengan tekanan, kekuatan bahan maupun keselamatan kerjanya.

2.    Roda sudu atau impeller

                                                       

               Bentuk sudu lurus                                                                      Bentuk sudu lengkung ke belakang

3.    Poros

       Poros kompresor  berfungsi untuk meneruskan daya dari tenaga penggerak yang berupa putaran ke roda sudu. Poros kompresor menerima momen puntir dan momen lengkung. Poros dipasang pada roda sudu dengan cara sambungan susut dan dijamin dengan pasak. Poros biasanya dibuat dengan bentuk poros bertingkat.

                              

                                                                       Gambar Poros bertingkat

DAYA PENGGERAK

           Persyaratan-persyaratan untuk menentukan atau menghitung besarnya daya yang dibutuhkan pada poros kompresor yaitu :

l  Head          l  Kapasitas      l   Massa jenis       l  Efisiensi

1.      Head

Head  yaitu pertambahan energi pada fluida tiap satuan berat  fluida. Jika energy dalam satuan Nm dan berat fluida dalam satuan N, maka head (H) dalam satuan Nm/N = m.

2.      Kapasitas

Kapasitas adalah volume gas tiap satuan waktu. Jika volume gas dalam satuan m³

dan waktu dalam satuan second atau detik, maka kapasitas dalam satuan m³/s

3.      Massa jenis

Massa jenis adalam berat fluida tiap satuan volume, jika berat fluida dalam satuan N

dan volume dalam satuan m³,  maka massa jenis dalam satuan N/m³

4.      Efisiensi

Efisiensi yaitu perbandingan antara daya yang diterima oleh gas dengan daya yang

Diberikan pada poros.

5.      Daya

Daya adalah usaha tiap satuan waktu. Jika usaha dalam satuan  N m = joule dan waktu dalam satuan detik maka daya dalam satuan Nm/s = J/s = Watt.

Daya penggerak yang deberikan pada poros kompresor sentrifugal sebanding dengan head, kapasitas, massa jenis, dan berbanding terbalik dengan efisiensinya.

Ü  Semakin tinggi head pada kompresor semakin tinggi pula daya poros yang   dibutuhkan.

Ü  Semakin besar kapasitas kompresor semakin besar pula daya poros yang dibutuhkannya.

Ü  Semakin besar massa jenis yang digunakan, semakin besar pula daya yang dibutuhkannya.

Ü  Semakin besar efisiensi semakin kecil daya yang dibutuhkannya, atau semakin kecil efisiensi,  daya yang dibutuhkan semakin besar.

Atau dapat ditulis :

                                                     Np   =        (watt)

             Keterangan :

              Np   =   Daya yang diberikan pada poros,  dalam satuan  (Watt)

                  H    =   Head dalam satuan (m)

               V    =   Kapasitas, dalam satuan      (m³/det.)

               λ  =  Massa jenis, dalam satuan     (N/m³)

            η  =  Efisiensi kompresor

            1 Nm/s   = 1 Joule/sec.  = 1  Watt

                1 Tenaga Kuda = 1 TK  =  1 DK  = 736 Watt

HUBUNGAN ANTARA KECEPATAN, MOMEN, DAYA

DAN EFISIENSI

Untuk menentukan besarnya daya penggerak dapat juga ditentukan berdasarkan hubungan momen puntir dan kecepatan sudutnya yang diturunkan berdasarkan :

Ø  Kecepatan keliling

Ø  Kecepatan relative

Ø  Jumlah kecepatan

Ø  Proyeksi jumlah kecepatan terhadap kecepatan kelilingnya

Ø  Momen puntir, dan

Ø  Daya

1. Kecepatan keliling

Kecepatan keliling pada kompresor sentrifugal mempunyai arah tangensial, yaitu arahnya tegak lurus terhadap jari-jarinya. (lihat gambar)

                                                     

Gb. Kecepatan keliling

Keterangan :      U₁  =  Kecepatan keliling pada sisi masuk     [m/s]

                           U₂  =  Kecepatan keliling pada sisi keluar     [m/s]

                                       r₁  =  Jari-jari dalam                                     [m]

                                       r₂  =  jari-jari luar                                          [m]

            Jika poros penggerak kompresor berputar dengan kecepatan sudut [rad/s] dan jari-jari

Jari-jarinya r dengan ukuran [m], maka kecepatan kelilingnya :

Kecepatan keliling sisi masuk :    U₁  =   r₁ .      [m/s]

Kecepatan keliling sisi keluar :     U₂  =   r₂ .      [m/s]

2. Kecepatan relative

Kecepatan relatif adalah kecepatan gas yang mempunyai arah sejajar atau bersinggungan dengan sudunya. (lihat gambar)

Gb. Kecepatan relatif

Keterangan :  b  =  Kecepatan relative; 

                           =  Sudut antara kecepatan relative dengan arah tangensial

                       Index   1  =    sisi masuk dan  index  2  sisi keluar.

3. Jumlah kecepatan

Kecepatan keliling U dan kecepatan relative b,merupakan vector.  Oleh karena itu jumlah U dan b adalah diagonal dari jajaran genjang yang dibentuk oleh kedua kecepatan tersebut (lihat gambar)

                                          

Gambar jumlah kecepatan

Dari gambar di atas, segitiga kecepatannya dapat dipindahkan/dipisahkan seperti gambar di bawah ini :

Gambar segitiga kecepatan pada sisi masuk

Gambar segitiga pada sisi keluar

4. Proyeki jumlah kecepatan C terhadap kecepatan kelilingnya

Proyeksi kecepatan C terhadap kecepatan keliling pada sisi masuk dan sisi keluar. (lihat gambar) :

Gambar proyeksi kecepatan pada sisi masuk

Besarnya proyeksi kecepatan pada sisi masuk dapat dihitung dengan persamaan trigonometri, yaitu :

C_1u  =   C₁ Cos ₁

Gambar proyeki kecepatan pada sisi keluar

Besarnya proyeksi kecepatan  pada sisi keluar dengan persamaan yang sama, yaitu :

C_2u  =   C₂ Cos ₂

Keterangan :      C_1u  : Proyeksi Kecepatan C₁ terhadap kecepatan keliling

                                           C_2u  : Proyeksi kecepatan C₂ terhadap kecepatan keliling

  ₁  : Sudut yang diapit oleh kecepatan C dengan kecepatan  keliling U

                                        pada sisi masuk

₂ :  Sudut yang diapit oleh kecepatan C dengan kecepatan keliling U

                                  Pada sisi keluar.

5. Momen puntir .

Momen puntir dapat dihitung dengan peramaan :

                               M  =    [ C_{2 .}Cos _{2 .} r_{2  -}  C₁ Cos ₁r₁ ]                     [Nm]

Keterangan :

M   =   Momen puntir, dalam satuan            [Nm]

G    =   Berat aliran gas/fluida, satuan          [N]

g     =   Gravitasi, dalam satuan                      [m/s²]

         C   =   Jumlah kecepatan                             [m/s]

         r    =   Jari-jari                                              [m]

             =    Sudut antara kecepatan C dengan kecepatan keliling U

         Index  1   = sisi masuk; index 2  =  sisi keluar

6.    Daya yang diberika pada poros, Np

                        Np  =  M .                      [Watt]

Keterangan : 

Np  =   Daya yang diberikan pada poros, dalam satuan [Watt]

M   =   Momen punter, dalam satuan     [Nm

   =  Kecepatan sudut, dalam satuan     [rad/detik]

       EFISIENSI  

Besarnya efisiensi dari kompresor sentrifugal tergantung pada besarnya kerugian-kerugian yang terjadi pada kompresor itu sendiri. Pada umumnya kerugian-kerugian tersebut terdiri dari :

1.      Kerugian hidrolis, yaitu kerugian yang disebabkan oleh aliran udara/gas itu sendiri.

2.      Misalnya  ada geseken antara udara dengan dinding pipa,  gesekan antar gas, dan turbulen.

3.      Kerugian kebocoran, gas/udara/fluida yang masuk tidak seluruhnya keluar.

4.      Keru7gian mekanis, yaitu kerugian yang diakibatkan adanya kehilangan daya karena gesekan mekanis dari bagian-bagian komponen yang bergerak.

Dengan adanya kerugian-kerugian itu, maka daya yang diterima oleh fluida dari sudu akan lebih kecil dari daya yang diberikan pada poros kompresor oleh motor penggerak. Perbandingan antara daya yang diterima oleh fluida dengan daya yang diberikan pada poros disebut dengan efisiensi kompresor, persamaannya sebagai berikut :

η  =     

      Keterangan :    η  = Efisiensi kompresor

                       No  = Daya yang diterima oleh gas    [Watt]

                       Np  = Daya yang diberikan oleh motor   [Watt]

PERUBAHAN PUTARAN

     Jika putaran dalam suatu kompresor mengalami perubahan , misalnya dari n1 memjadi n2, maka pada sudu-sudu akan terjadi perubahan kecepatan yang menyebabkan terjadinya perubahan kapasitas, head, dan daya kompresor itu sendiri. Jikaputaran n1, kapasitas V1, head H1, dan daya N1, maka pada saat putaran berubah menjadi n2 tentunya yang lainnya juga akan berubah menjadi, V2, H2, dan N2.

     Hubungan antara putaran, kapasitas, head, dan daya dari kompresor tersebut adalah sebagai berikut :

Perbandingan kapasitas dengan putaran,

   =    

        Perbandingan head dengan putaran,

   =  ²

Perbandingan daya dengan putaran,

                              =  ³

Contoh soal

1.      Suatu kompresor mempunyai dayapenggerak 3400Kw, momen punti yang diizinkan 100 Nm, jari-jari pada sisi masuk 60 mm, jari-jari pada sisi keluar 120 mm. Tentukan

a.      Kecepatan sudutnya;  b. kecepatan keliling pada sisi masuk dan sisi keluar.

Jawab

a.      Kecepatan sudut

                      .                             =

                      =   = 34  [rad/det]

b.      Kecepatan keliling pada sisi masuk

U₁ = r₁   =  0,06 x  34  = 2,04  [rad/det]

c.       Kecepatan keliling pada sisi keluar

U₂ = r₂    =  0,12 x 34  =  4,08  [rad/det]

2.      Sebuah kompresor sentrifugal bekerja menghasilkan udara sebanyak 25000 m³/jam, oleh karena sesuatu hal kompresor tersebut menghasikan udara sebanyak 30.000 m³/jam.

Tentukan:

-        Kenaikan putarannya

-        Kenaikan headnya

-        Kenaikan dayanya

Jawab:

Kenaikan putrannya:    =     =	Kenaikan headnya:    =  2    = (1,2)2 = 1,44
Kenaikan dayanya :    =  3    = (1,2)3 = 1,728