KOMPRESOR SEKRUP

KOMPRESOR SEKRUP

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Jenis-jenis Kompresor

Kompresor adalah mesin untuk menempatkan udara atau gas. Kompresor udara biasanya mengisap udara dari atmofsir. Namun adapula yang mengisap udara atau gas yang bertekanan lebih tinggi dari tekanan atmofsir. Dalam kehidupan modern seperti sekarang ini kompresor mempunyai kegunaan yang sangat luas dihampiri segala bidang baik di bidang industri,pertanian, rumah tangga, dsb. Jenis dan ukurannyapun baraneka ragam sesuai dengan pemakainya.



Klasifikasi kompresor dapat digolong-golongkan atas beberapa, yaitu :

A. Kompresor yang digolongkan atas dasar tekananya. Kompresor atas golongan dibagi atas 3, yaitu :

1. Kompresor (pemampat) dipakai untuk jenis yang bertekanan tinggi.
2. Blower (peniup) dipakai untuk bertekanan rendah.
3. Fan (kipas) dipakai untuk yang bertekanan sangat rendah.

B. Atas dasar pemampatanya kompresor dapat dibagi atas 2, yaitu :

1. Jenis Turbo

Jenis turbo menaikan tekanan dan kecepatan gas-gas dengan gaya
sentrifugal yang ditimbulkan oleh impeler atau dengan gaya angkat (lift)
yang ditimbulkan oleh sudu.

2. Jenis Perpindahan

Jenis perpindahan menaikkan tekanan dengan memperkecil atau
memafaatkan volume gas yang dihisap ke dalam silinder atau stator oleh
torak atau sudu. Jenis perpindahan ini dibagi 2 macam, yaitu :

a. Jenis putar (rotary)

Jenis ini dibagi atas beberapa, yaitu :
- Kompresor Sekrup.
- Kompresor Sudu Luncur.
- Konpresor Roots

b. Jenis Bolak-balik

C. Kompresor yang dibagi atas dasar Konstruksinya.

Berdasarkan atas ini dibagi atas berbagai macam, yaitu :

1. Berdasarkan Jumlah Tingkat Kompresis, yaitu: Satu Tingkat, Dua Tingkat, dan banyak Tingkat.
2. Berdasarkan Langkah Kerja, yaitu: Kerja Tunggal (Single Acting), Kerja Ganda (Double Acting).
3. Berdasarkan Susunan Silinder, yaitu: Mendatar, Tegak, Bentuk–L, Bentuk–V, Bentuk–W, Bentuk Bintang, Lawan Berimbang (Balance Oposed).
4. Berdasarkan Cara Pendingin, yaitu, Pendingin Air, Pendingin Udara.
5. Berdasarkan Transmisi Penggerak, yaitu: Langsung, Sabuk–V, Roda Gigi.
6. Berdasarkan Penempatanya, yaitu: Permanen (stationery), dapat dipindahkan (portable).
7. Berdasarkan Cara Pelumasannya, yaitu: Pelumas Minyak, Tanpa Minyak.

1.2. Pengertian Alat

Seperti yang telah diterangkan di atas, alat-alat yang akan diterangkan
hanya Kompresor Sekrup yaitu, jenis Injek Minyak dan jenis Bebas Minyak.
Pertama yang akan dijelaskan alat dari jenis Injeksi Minyak, dimana pada
jenis ini diperlengkapi alat dengan sebagai berikut :

1. Alat Pengatur Kapasitas

Untuk mengatur kapasitas kompresor sekrup jenis injeksi minyak, Umumnya dipakai pembebas beban trotel isap. Alat ini akan merasakan kenaikan tekanan keluar dalam kompresor dan mengatur volume aliran udara dari 100% sampai 0% tanpa bertingkat dengan jalan menutup katup pembebas beban secara berangsur-angsur. Seperti yang diperlihatkan pada Gambar berikut :



Gambar 1. Pembebas beban dengan Trotel Isap

Tekan udara keluar kompreor pada pemisah minyak disalurkan kesisi torak atas torak pembebas beban melalui katup reduksi tekananan. Tekanan udara dari pemisah minyak juga disalurkan kesisi bawah torak pembebas beban melalui katup pengatur tekanan. Jika tekanan udara di dalam pemisah minyak naik melebihi yang ditentukan, katup pengatur tekanan akan terbuka dan udara mulai mengalir. Aliran udara ini akan menggertak korak pembebas beban untuk mengurangi volume udara yang diisap. Katup magnetik 3 jalan mengatur udara untuk menutup cepat katup pembebas beban untuk mencegah aliran balik udara di dalam waktu kompresor diberhentikan.

2. Perlatan Pembantu Kompresor

Peralatan pembantu kompresor sekrup adalah sama dengan seperti yang diperlukan untuk kompresor torak, kecuali satu hal. Kompresor sekrup tidak memerlukan tangki udara, kecuali pada kompresor yang menggunakn injeksi minyak. Disini pemisah minyak berfungsi seperti tangki udara.

Untuk kompresor sekrup berukuran kecil dengan injeksi minyak yang berdaya kurang dari 100 kw, terdapat kemasan dimanan badan kompresor dan semua peralatan pembantunya terselubung bahan isolasi suara sehingga bentuknya padat dan operasi tidak bersik. Pandangan dari luar kompresor semacam ini terdapat dalam gambar berikut :

Gambar 2. Kompresor Sekrup Kecil Jenis Injeksi Minyak

Peralatan yang penting diantaranya adalah sebagai berikut :

1. Saringan Udara

Jika udara yang diisap kompresor mengandung banyak debu maka silinder dan cincin torak akan cepat aus bahkan dapat terbakar. Karena itu kompresor harus diperlengkapi dengan saringan udara yang dipasang pada sisi isapnya. Saringan yang banyak dipakai saat ini terdiri dari tabung-tabung penyaring yang berdiameter 10 mm dan panjangnya 10 mm. Tabung-tabung ini ditempatkan dalam kotak berlubang-lubang atau keranjang kawat, yang dicelupkan dalam genangan meinyak. Udara yang diisap kompresor harus mengalir melalui minyak dan tabung-tabung yang lembab oleh minyak. Dengan demikian jika ada debu yang terbawa akan melekat pada saringan sehingga udara yang masuk kompresor menjadi bersih. Aliran melalui saringan tersebut sangat turbulen dan arahnya membalik hingga besar sebagian besar partikel-partikel debu akan tertangkap disini. Gambar berikut akan memberikan contoh sebuah saringan udara jenis genangan minyak.

Gambar 3. Saringan Udara Jenis Genangan Minyak

2. Katup Pengaman

Katup pengaman harus dipasang pada pipa keluar dari setiap tingkat kompresor. Katup ini harus membuka dan membuang udara keluar jika tekanan melibihi 1,5 kali tekanan normal maksimum dari kompresor. Pengeluaran udara harus berhenti secara tepat jika tekanan sudah kembali sangat dekat pada tekanan normal maksimum. Gambar berikut ini memperlihatkan penampang sebuah katup pengaman.

Gambar 4. Penampang Katup Pengaman

3. Tangki Udara

Tangki udara dipergunakan untuk kompresor jenis minyak injeksi dimana
fungsinya sebagai pemisah minyak. Sementara pada jenis bebas minyak tidak
mempergunakan tangki udara. Tangki udara juga dipakai untuk menyimpan udara
tekan agar apabila ada kebutuhan udara tekan yang berubah-ubah jumlahnya dapat
dilayani dengan lancara. Selain itu, udara yang disimpan di dalam tangki udara akan
mengalami pendingin secara perlahan-lahan dan uap air yang mengmbun dapat
terkumpul di dasar tangki sewaktu-waktu dibuang. Dengan demikian udara yang
disalurkan kepemakai selain sudah dingin juga tidak terlalau lembab.

4. Peralatan Pengaman Yang Lain

komprosesor juga memiliki alat-alat pengaman berikut ini untuk menghindari
kecelakaan, yaitu :
a. Alat petunjuk tekanan, rele tekanan minyak
b. Alat penunjuk temperature dan rele termal (untuk temperature udara keluar, temperatur udara masuk, temperatur minyak dan temperatur bantalan.
c. Rele aliran air untuk mendeteksi aliran yang berkurang atau terhenti.

BAB II

PRINSIP KERJA

Kompresor sekrup termasuk jenis kompresor perpindahan positif yang tergolong macam kompresor putar (rotary). Kompresor sekrup akhir-akhir ini mengalami perkembangan pesat untuk tekanan antara 7 – 8,5 Kg F/ cm2 (0,69 –0,83 Mpa) kompresor sekrup cenderung dipakai daripada kompresor torak. Disini akan dijelaskan prinsip kerja kompresor sekrup jenis injeksi minyak maupun jenis bebas minyak. Adapun prinsip kerja dari pada kompresor sekrup secara umum adalah :
“Kompresor sekrup mempunyai sepasang rotar berbentuk sekrup yang satu mempunyai alur yang permukaannya cembung dan yang satu permukaannya cekung. Pasangan rotar ini berputar dalam arah saling berlawanan seperti sepasang roda gigi.
Apabila rotar berputar maka ruang yang terbentuk antara bagian cekung dari rotor dan dinding rumah akan bergerak kearah aksial sehingga udara akan dimanfaatkan. Menurut gambar diatas :

1. udara diisap sepenuhnya melalui lubang isap masuk ke dalam ruang alur
2. menunjukkan pertengahan proses kompresi dimana volume udara didalam ruang alur sudah ada di tengah.
3. memperlihatkan akhir kompresi dimana udara yang terkurung sudah mencapai lubang keluar di ujung kanan atas dari rumah.
4. udara yang terkurung dalam alur tadi dikeluarkan sebagian hingga tinggal sebagian yang akan diselesaikan.

Dari uraian di atas jelas bahwa proses pengisapan kompresi dan pengeluaran dilakukan secara berturutan oleh sekrup. Dengan demikian fluktuasi aliran maupun momen punter poros menjadi sangat kecil. Selain itu rotar yang seimbang dan berputar murni tanpa adanya bagian yang bergerak bolak-balik sangat mengurangi getaran.

A. Kompresor Sekrup Jenis Injeksi Minyak

Pada kompresor ini minyak dalam jumlah yang cukup besar injeksi ke dalam pasangan alur rotar yang sedang saling berkait pada proses kompresi. Adapun maksudnya adalah :

1. Untuk mendinginkan udara yang sedang mengalami kompresi agar proses kompresinya berjalan secara isotermal.
2. Untuk merapatkan celah antara alur-alur rotar yang berkait dengan dinding rumah sehingga kebocoran dapat dikurangi
3. Untuk menggerakkan rotar beratur cekung oleh rotor beralur cembung dengan memberikan pelumasan yang cukup.

Kompresor sekrup jenis injeksi minyak mempunyai tiga keistimewaan seperti tersebut di atas sedangkan konstruksinya sederhana. Biasanya kompresor ini digerakkan oleh motor listrik 2 katub atau 4 katub yang dihubungkan langsung dengan rotor yang bersalur cembung. Sebagian bantalan rotor dipakai bantalan rol atau bantalan bola kontak sudut. Konstruksi dan sistem jenis ini diperlihatkan pada gambar berikut ini :


Gambar 6. Konstruksi Kompresor Sekrup Jenis Injeksi Minyak

Udara yang diisap melalui saringan isap masuk ke dalam kompresor melalui brotel isap setelah dimanfaatkan lalu dialirkan bersama minyak injeksi ke dalam pemisahan minyak lalu disalurkan melalui katup cegah pengatur tekanan. Minyak di dalam penampung selanjutnya didinginkan oleh pendingin minyak lalu diinjeksikan kembali ke dalam kompresor oleh pompa roda gigi yang dihubungkan langsung dengan ujung poros rotor kompresor. Temperatur minyak injeksi harus diatur dengan baik agar tidak terlalu rendah hingga terjadi pengembunan uap air di dalam penampung minyak, dan juga agar tidak terjadi oksiolasio minyak karena temperatur yang terlalu tinggi. Bila kompresor dioperasikan pada tekanan rendah, kecepatan udara yang melalui pemisah minyak menjadi turun. Untuk mengatasi masalah ini, system dilengkapi dengan tekanan keluar supaya tetap diatas 4 sampai 5 kg t / cm2 (0,35 sampai 0,49 Mpa). Dalam gambar di bawah ini (gambar 20) diperlihatkan konstruksi sebuah pemisah minyak.

Alat ini berfungsi sebagai pemisah minyak dan menampung minyak serta udara. Udara bekas yang mengandung banyak minyak membentur dinding luar pemisah minyak dan kemudian sebahagian besar minyak terpisah serta jatuh ke penampung bawah. Partikel-partikel minyak yang halus dan terbawa oleh aliran udara akan tertangkap oleh elemen wol lalu terkumpul di dasar pemisah wol ini. Minyak yang terkumpul akan disirkulasikan kembali ke dalam lubang isapkompresor melalui pipa minyak tangkapan. Pendingin minyak menggunakan air sebagai pendingin. Air mengalir melalui pipa dan minyak dari penampung dialirkan di sebelah luar pipa di dalam bejana pendingin hingga turun temperaturnya menjadi 50- 600C.

B. Kompresor Sekrup Jenis Bebas Minyak

Disini ditunjukkan kmpresor 2 tingkat dimana rotor yang beralur cembung pada tingkat-I dan tingkat-II mempunyai empat gigi. Rotor ini digerakkan melalui roda gigi peningkat putaran. Rotor yang beralur cekung mempunyai 6 gigi dan beralur cembung mempunyai 4 gigi. Kedua rotor ini berputar dalam arah berlawanan dengan perbandingan putaran 2 : 3 yang diperoleh melalui sepasang roda gigi. Rotor ditumpu kedua ujungnya oleh bantalan radial. Salah satu ujungnya diberi bantalan aksial untuk menahan gaya aksial yang timbul dari perbedaan tekanan udara yang bekerja pada kedua ujung rotor. Celah antara puncak gigi rotor dinding dalam rumah dibuat tetap, sedangkan celah antara kedua rotor dapat di jaga tetap dengan menyesuaikan kelonggaran pasangan roda gigi. Jadi karena tidak ada sentuhan antara gigi dengan gigi rotor maupun antara kedua rotor dengan rumah maka tidak diperlukan pelumasan. Untuk merapatkan poros pada rumah (agar kebocoran udara dapat dicegah). Dipergunakan perapat labirin yang terbuat dari cincin-cincin karbon. Untuk mencegah minyak terisap ke dalam rumah, poros diperlengkapi dengan paking penyapu minyak diantara bantalan dan paking poros. Sebahagian minyak pelumas mengalir melalui sebuah lubang pada ujung poros rotor melalui rongga tengah rotor untuk mendinginkan rotor. Kompresor sekrup bebas minyak bekerja dengan putaran tinggi sampai beberapa ribu rpm untuk menghindari performansi yang buruk karena kebocoran melalui kelonggaran-kelonggaran yang ada. Putaran tinggi ini dapat dicapai dengan menggunakan roda gigi peningkatan putaran. Udara dikompresikan sampai tekanan menengah oleh kompresor tingkat pertama, kemudian didinginkan di pendingin antara. Pada tingkat ke 2 udara dikompresikan lebih lanjut sampai tekanan keluar dan didinginkan lagi kependingin akhir. Pada pipa keluar dipasang katup cegah. Berbeda dengan jenis injeksi minyak, komprensi ini tidak mempergunakan minyak diantara rotornya sehingga udara yang dihasilkan akan bersih dan bebas minyak.


II.I. Kegunaan Kompresor Sekrup

Tenaga listrik dan air minum yang digunakan industri biasanya diperoleh dari sumber luar. Tidak demikian halnya dengan udara tekanan yang harus dihasilkan di dalam gedung dan pabrik. Karena itu diperlukan kompresor. Untuk ini karakteristik dan konstruksi kompresor harus dipahami dan model yang paling sesuai untuk suatu keperluan harus dipilih. Udara tekan yang dihasilkan kompresor hampir semua industri termasuk industri pembuatan tambang, keramik, kimia, makanan, perikanan, pekerjaan sipil dan pembangunan gedung. Beberapa yang kita kenal dalam kehidupan sehari-hari diantaranya adalah :

−Rem pada bts dan kereta api serta pembuka dan penutup pintunya
−Udara tekan pada akuarium
−Penggerak bor gigi pada peralatan dokter gigi
−Pemberi udara pada akuarium
−Pompa air panas pada sumber air panas.
−Pembotolan air minum

Secara spesifik akan menguraikan kegunaan dari kompresor sekrup yang digunakan oleh semua industri yaitu :

1. Pusat Listrik
Kegunaannya adalah untuk mengendalikan otomatik pada pembakar dalam
ketel uap.

2. Industri Keramik
Kegunaannya adalah untuk pengeringan dan penyemprotan dalam proses
pelapisan gelas dan untuk pendingin produk.

3. Pekerjaan Plat dan Permukaan
Kegunaannya adalah untuk alat musik, pengecatan dan pengeringan piano,
organ dan lain-lain.

4. Untuk industri makanan dan minuman
- Pembuatan Bir
Digunakan untuk mencampur bahan mentah pembuatan air
- Pembuatan Minuman Lunak
Digunakan untuk mesin pengisi botol
- Pengalengan
Digunakan Untuk Mesin Pemasang Tutup Botol
- Pembuatan Minyak dan Saus
Digunakan untuk pengisian
- Rokok
Digunakan untuk memasang filter

5. Industri Kimia
Kegunaannya : - Untuk mengaduk tangki kultur penisilin
- Untuk pengisian dan pengangkutan bahan kimia dengan tekanan

6. Transportasi
Konveyor numeric digunakan untuk semen, gandum, kedelai an logam

7. Alat Prestise
Kamera, jam tangan, bantalan, instrument, peralatan elektronik kegunaannya adalah untuk pengecetan, pelapisan, perakitan, pembersihan, pengadukan, pengujian.

8. Tekstil
Kegunaannya : - Untuk mesin-mesin automatic
- Pengeringan dan pewarnaan

2.2. Kelebihan Kompresor Sekrup

Udara tekan yang dihasilkan dengan kompresor mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan dengan listrik dan tenaga hidrolik dalam hal-hal berikut ini :
1. Konstruksinya dan operasi mesin serta fasilitasnya adalah sangat sederhana
2. Pemeliharaan dan pemeriksaan mesin dan peralatan dapat dilakukan dengan mudah
3. Energi dapat disimpan
4. Kerja dapat dilakukan dengan cepat
5. Harga mesin dan peralatan relative murah
6. Kebocoran udara yang dapat terjadi tidak membahayakan dan tidak menimbulkan pencemaran.