Dasar Teori Kompresor Torak [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK



SEMESTER GANJIL 2015/2016



BAB II PENGUJIAN KOMPRESOR TORAK 2.1



Pendahuluan



2.1.1 Latar Belakang Kompresor adalah suatu peralatan teknik yang penting untuk dipelajari karena kompresor merupakan salah satu peralatan yang paling banyak digunakan di perindustrian, selain itu perkembangan teknologi kompresor semakin mengalami kemajuan dan kemajuan ini banyak melibatkan banyak pihak, salah satunya adalah mahasiswa. Sehingga diharapkan dengan dilakuannya praktikum kompresor, mahasiswa nantinya juga semakin ikut andil dalam kemajuan kompresor karena pentingnya kompresor di perindustrian. Dan juga terdapat banyak faktor yang mempengaruhi teknologi kompresor karena terdapat beberapa variabel yang mempengaruhi proses, diantaranya yaitu: laju aliran masukan fluida, tekanan, dan temperatur. Semua variabel tersebut memiliki sistem pengendalian masing-masing yang terintegarasi menjadi suatu sistem pengendalian kompresor agar mendapatkan hasil kompresi yang sempurna. Diantara sekian banyak kompresor, kompresor yang paling banyak digunakan adalah kompresor torak karena kompresor adalah kompresor yang mempunyai daerah operasi dengan tekanan yang paling tinggi. Selain itu, perawatan dan penggunaan kompresor torak lebih sederhana diantara kompresor lainnya.



2.1.2 Tujuan Praktikum 1 Mahasiswa mengetahui kapasitas aliran massa udara lewat orifice terhadap tekanan buang kompresor (discharge pressure). 2 Mahasiswa mengetahui kapasitas aliran udara pada sisi isap terhadap tekanan buang kompresor (discharge pressure). 3 Mahasiswa mengetahui daya udara adiabatik teoritis terhadap tekanan buang kompresor (discharge pressure). 4 Mahasiswa mengetahui efisiensi adiabatik terhadap tekanan buang kompresor (discharge pressure). 5 Mahasiswa mengetahui efisiensi volumetrik terhadap tekanan buang kompresor (discharge pressure).



LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA



SEMESTER GANJIL 2015/2016



LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK



2.2



Tinjauan Pustaka



2.2.1 Dasar Teori Kompresor 2.2.1.1 Pengertian Kompresor Kompresor merupakan mesin fluida yang berfungsi untuk memampatkan udara atau gas. Prinsip kerjanya adalah merubah energi mekanik menjadi energi tekan gas yang dikompresi.



2.2.1.2 Sifat-sifat fisik udara a. Berat jenis udara Berat jenis udara suatu gas harus disebutkan pula tekanan dan temperaturnya. Semakin berat jenis udara maka semakin besar pula kerja kompresor. b. Panas jenis udara Panas jenis udara di definisikan sebagai jumlah panas yang diperlukan untuk menaikkan temperatur 1 gram udara = 1oC c. Kelembaban udara Sejumlah



uap



air



selalu



terdapat



di



dalam



atmosfer.



Derajat



kekeringan/kebasahan udara dalam atmosfer disebut kelembapan. Kelembapan dapat dinyatakan menurut 2 cara yaitu : - Kelembapan mutlak : berat uap air (dalam kg/g) di dalam 1m3 udara lembab - Kelembapan relatif : perbandingan antar kelembapan mutlak udara lembap dan kelembapan mutlak udara jenuh pada temperatur yang sama dan dinyatakan dalam % d. Tekanan Udara 1. Tekanan gas Jika suatu gas/udara menempati suatu bejana tertutup, maka pada dinding bejana tersebut bekerja suatu gaya. Gaya persatuan luas dinding ini dinamakan tekanan. 2. Tekanan atmosfer Tekanan atmosfer yang bekerja di permukaan bumi dapat dipandang sebagai berat kolom udara mulai dari permukaan bumi sampai batas atmosfer yang paling atas. Untuk kondisi standar, gaya berat udara kolom ini pada setiap 1cm2 luas permukaan bumi adalah 1,033 kgf. Tekanan atmosfer juga bisa dinyatakan dengan tinggi kolom air raksa (mmHg) dimana 1 atm = 760 mmHg.



LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA



SEMESTER GANJIL 2015/2016



LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK



e. Kekentalan Kekentalan dapat didefinisikan sebagai kelengketan suatu fluida yang mempengaruhi pergerakan fluida di dalam atau di luar saluran dalam satuan waktu. f. Kompresibilitas Kompresibilitas adalah perubahan fluida yang terjadi dikarenakan perubahan gaya tekan yang nantinya akan merubah densitas, volume dan suhu fluida tersebut.



2.2.1.3 Klasifikasi Kompresor a. Positive Displacement Compressor Positive displacement compressor adalah kompresor yang mengkonversi energi mekanik berupa gerakan piston/torak menjadi energi tekanan pada fluida (udara) bertekanan.  Reciprocating compressor



Gambar 2.1 Reciprocating compresor Sumber: Anonymous 6 (2015)



Kompresor



ini



menggunakan



piston



yang



dikendalikan



oleh



crankshaft untuk menghasilkan tekanan udara.Piston ini bergerak di dalam tabung untuk mendorong dan memberi tekanan pada udara sehingga udara tersebut mempunyai tekanan yang lebih tinggi. Single act compresor menggunakan piston yang biasa digunakan pada otomotif yang dihubungkan pada crankshaft.Pada model ini kompresi udara terjadi pada bagian



atas piston.Pendinginan



yang digunakan



pada kompresor ini



dapat berupa pendingin udara maupun pendingin air.Pelumasan pada kompresor jenis ini diatur oleh pompa oli.



LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA



LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK



SEMESTER GANJIL 2015/2016



Untuk double act reciprocating, piston yang digunakan berjumlah 2 buah.Kompresi udara pada kompresor ini terjadi pada kedua bagian piston.Proses kompresi ini terdiri dari 2 buah piston, batang piston, crosshead, batang penghubung dan crankshaft. Pada diagram kompresor, kompresi udara dilakukan dengan menggunakan membran



yang bergerak berputar untuk menarik udara masuk ke daerah



kompresi dan memberinya tekanan untuk selanjutnya disimpan pada bagian tabung penyimpanan.  Rotary Compresor (Rotary Screw Compressor)



Gambar 2.2 Rotary screw compressor Sumber: Anonymous 6 ( 2015)



Pada kompresor jenis ini sistem kompresi udaranya menggunakan mekanisme putaran mesin.Mekanisme ini menggunakan single screw element aupun two counter rotaring screw element yang terdapat dalam sebuah ruangan khusus.Rotari pada bagian ini mengakibatkan terjadinya penurunan volume pada saluran angin.Kekosongan ini kemudian diisi oleh udara yang masuk melalui intake dan diberi tekanan sehingga terdorong ke bagian tabung penyimpanan. b. Dynamic compressor Dynamic compressor adalah kompresor yang mengkonversi energi dari energi potensial fluida (udara) menjadi energi kinetik berupa putaran impeler lalu menjadi energi tekanan pada fluida (udara) bertekanan.



LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA



LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK



SEMESTER GANJIL 2015/2016



 Centrifugal Compressor Pada Centrifugal kompresor, kompresi udara dilakukan dengan menggunakan putaran lempengan logam dalam sebuah tempat khusus untuk mendorong udara ke dalam saluran intake kompresor dengan meningkatkan tekanan pada udara tersebut.



Gambar 2.3 Centrifugal compresor Sumber : Anonymous 7 ( 2015)



 Axial Compresor



Gambar 2.4 Axial kompresor Sumber : Anonymous 8 ( 2015)



Mekanisme kerja dari kompresor jenis ini adalah dengan memanfaatkan lempengan rotor yang terbentuk kipas dimana lempengan rotor ini berputar untuk memberikan tenaganya sehingga udara dapat masuk intake dengan cepat.Tekanan yang diberikan pada udara ini mengakibatkan tekanan yang terdapat pada tabung kompresor juga meningkat.



LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA



LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK



SEMESTER GANJIL 2015/2016



2.2.2 Kompresor Torak 2.2.2.1 Bagian-bagian Kompresor Torak a. Silinder dan kepala silinder Silinder mempunyai bentuk silindris dan merupakan bejana kedap udara dimana torak bergerak bolak-balik untuk menghisap dan memampatkan udara.Silinder harus cukup kuat untuk menahan tekanan yang ada. Tutup silinder (atau kepala silinder) terbagi menjadi dua ruangan, satu sebagai sisi isap dan yang lain sebagai sisi keluar. Sisi isap dilengkapi dengan katup isap dan pada sisi keluar terdapat katup keluar.



Gambar 2.5 Silinder dan kepala silinder dengan pendingin udara Sumber : Anonymous 9 (2015)



b. Torak dan cincin torak Torak sebagai elemen yang memproses gas / udara pada saat suction (pemasukan) dan pengeluaran. Cincin torak dipasang pada alir dengan fungsi mencegah kebocoran.



Gambar 2.6 Torak dan cincin torak Sumber: Anonymous 10 (2015)



LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA



alir keliling torak



LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK



SEMESTER GANJIL 2015/2016



c. Katup Katup isap dan katup keluar dapat membuka dan menutup sendiri sebagai akibat dari perbedaan tekanan yang terjadi antara bagian dalam dan bagian luar silinder.



Gambar 2.7 Katup cincin Sumber: Anonymous 11 (2015)



d. Poros Engkol Berfungsi sebagai menggubah gerakan putar menjadi gerakan bolak balik.



Gambar 2.8 Poros engkol Sumber: Anonymous 12 (2015)



e. Kepala silang (cross head ) Berfungsi meneruskan gaya dari batang penghubung ke batang torak. Kepala silang dapat meluncur pada bantal luncurnya.



LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA



LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK



SEMESTER GANJIL 2015/2016



Gambar 2.9 Kepala silang Sumber: Anonymous 13 (2015)



f. Batang Penghubung Berfungsi meneruskan gaya dari poros engkol ke batang torak melalui kepala silang, batang penghubung harus kuat dan tahan bengkok sehingga mampu menahan beban pada saat kompresi.



2.2.2.2 Prinsip Kerja Kompresor Torak 1. Isap Bila poros engkol bekerja dalam arah panah torak bergerak ke bawah oleh tarikan engkol maka terjadilah tekanan negatif (di bawah tekanan atmosfer) di dalam silinder. Maka katup isap terbuka oleh perbedaan tekanan sehingga udara terhisap.



Gambar 2.10 Poros engkol Sumber: Anonymous 14 (2015)



2. Kompresi Bila torak bergerak dari titik mati bawah ke titik mati atas katup isap tertutup dan udara di dalam silinder termampatkan.



LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA



LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK



SEMESTER GANJIL 2015/2016



Gambar 2.11 Poros engkol Sumber: Anonymous 15 (2015)



3. Keluar Bila torak bergerak ke atas, tekanan di dalam silinder akan naik. Maka katup keluar akan terbuka oleh tekanan udara dan batang penggerak dan kompresor kerja ganda dihubungkan batang torak melalui sebuah kepala silang kompresi di dalam kepala silinder dilakukan oleh kedua sisi torak. Ujung silinder yang ditembus batang torak harus diberi packing untuk mencegah kebocoran udara.



Gambar 2.12 Poros engkol Sumber: Anonymous 16 (2015)



LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA



LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK



SEMESTER GANJIL 2015/2016



4. Ekspansi Sesaat setelah udara terkompresi keluar, torak bergerak ke bawah sebelum langkah isap.



Gambar 2.13 Poros engkol Sumber : Anonymous 17 (2015)



2.2.3 Teori dan Persamaan yang Mendukung Praktikum 2.2.3.1 Persamaan Kontinuitas Hukum kontinuitas mengatakan bahwa jumlah massa pada setiap penampang adalah sama, dirumuskan : 𝑚1 = 𝑚2 = 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛 𝜌. 𝑄1 = 𝜌. 𝑄2 𝜌1 . 𝐴1 . 𝑉1 = 𝜌2 . 𝐴2 . 𝑉2 Dimana : ρ = massa jenis fluida (kg/m³) A = luas penampang (m²) V = Kecepatan aliran fluida (m/s) Dengan syarat bahwa alirannya bersifat steady.



LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA



LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK



SEMESTER GANJIL 2015/2016



2.3.2.2 Hukum Termodinamika (I, II dan III) A. Hukum Termodinamika I Bila kita berikan sejumlah panas kecil sebesar dQ pada suatu sistem, maka sistem maka sistem tersebut akan berekspansi melakukan suatu kerja luar yang kecil sebesar dW. Di samping itu, pemanasan terhadap sistem juga akan menimbulkan hal-hal : 1. Pertambahan kecepatan molekul dari sistem 2. Pertambahan jarak antar molekul karena sistem berekspansi Sehingga panas dQ yang diberikan akan menyebabkan terjadi: 1. Pertambahan energi ke dalam sistem 2. Pertambahan energi kinematik molekul 3. Pertambahan energi potensial 4. Pertambahan energi fluida Persamaan energi hukum termodinamika I dQ = dU + dEK + dEP + dEF + dW Bila pada sistem mengalami EK, EP dan EF konstan (dEK = 0, dEP = 0, dEF = 0) maka disebut sistem diisolasi sehingga hukum termodinamika I : dQ = dU + dW B. Hukum Termodinamika II Hukum termodinamika II merupakan batasan-batasan tentang arah yang dijalani suatu proses dan memberikan kriteria apakah proses itu reversibel atau irreversibel. Salah satu akibat dari hukum termodinamika II adalah konsep entropi. Perubahan entropi menentukan arah yang dijalani suatu proses untuk melakukan perpindahan kerja W dari suatu sistem pada kalor. Maka kalor yang harus diberikan kepada suatu sistem selalu lebih besar. Qdiserap > W yang dihasilkan ηsiklus< 100% C. Hukum Termodinamika III Hukum termodinamika III terikat dengan temperatur nol absolut. Semua proses akan berhenti dan entropi sistem akan mendekati nilai minimum. Hukum ini juga



LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA



LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK



SEMESTER GANJIL 2015/2016



merupakan bukti bahwa entropi benda berstruktur kristal sempurna pada temperatur nol absolut bernilai nol. D. Proses-proses pada hukum termodinamika a. Hukum Termodinamika I - Isobarik Pada proses ini gas dipanaskan dengan tekanan tetap.



Dengan demikian pada proses ini berlaku persamaan Boyle-Gay Lussac 𝑉1 𝑉2 = 𝑇1 𝑇2 Jika digambar dalam grafik hubungan P dan V adalah :



ΔW = ΔQ - ΔU = m.(Cp – Cv).(T2T1 ) - Isokhorik/isovolumetrik Pada proses ini volume pada sistem konstan.



Dengan demikian pada proses ini berlaku hukum Boyle-Gay Lussac 𝑃 1 𝑃2 = 𝑇1 𝑇2



LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA



LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK



SEMESTER GANJIL 2015/2016



Dalam grafik hubungan P dan V didapat sebagai berikut :



ΔV = 0 » W = 0 (tidak ada usaha luas selama prose) ΔQ = U2.U1 » ΔQ = ΔU » ΔU = m.Cv.(T1-T2) - Isotermik Selama proses berlangsung tidak mengalami perubahan suhu (T = Konstan).



Maka persamaannya menjadi : P1.V1 = P2.V2 Dalam grafik hubungan P dan V didapat sebagai berikut : Persamaan :



T1 = T2 » ΔV = 0 𝑉2 𝑉2 𝑊 = 𝑃1 . 𝑉1 . (𝑙𝑛 ) = 𝑃2 . 𝑉2 . (𝑙𝑛 ) 𝑉1 𝑉1



𝑊 = 𝑃1 . 𝑉1 . (𝑙𝑛



𝑃1 𝑃1 ) = 𝑃2 . 𝑉2 . (𝑙𝑛 ) 𝑃2 𝑃2



𝑊 = 𝑛. 𝑅. 𝑇1 . (𝑙𝑛



𝑉1 𝑉2 ) = 𝑛. 𝑅. 𝑇2 . (𝑙𝑛 ) 𝑉2 𝑉1



𝑊 = 𝑛. 𝑅. 𝑇1 . (𝑙𝑛



𝑃1 𝑃1 ) = 𝑛. 𝑅. 𝑇2 . (𝑙𝑛 ) 𝑃2 𝑃2



ln x = 2,303 log x - Adiabatik Selama proses tidak ada panas yang keluar/masuk sistem jadi Q = 0



LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA



LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK



SEMESTER GANJIL 2015/2016



Tidak adanya panas yang keluar/masuk sistem maka berlaku hukum Boyle-Gay Lussac: 𝑃1 . 𝑉1 𝑃2 . 𝑉2 = 𝑇1 𝑇2 Jika digambar pada grafik P dan V maka didapat sebagai berikut



ΔQ = 0 » 0 = ΔU + ΔW V2.V1 = -ΔW T1.V1γ-1 = T2.V2γ-1



𝑃1 . 𝑉1 𝑃2 . 𝑉2 = 𝑇1 𝑇2 b. Hukum Termodinamika II



LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA



LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK



𝜂=



𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑏𝑒𝑟𝑚𝑎𝑛𝑓𝑎𝑎𝑡 𝑊 𝑄2 . 𝑄1 𝑄1 = = =1− 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑚𝑎𝑠𝑢𝑘𝑎𝑛 𝑄2 𝑄2 𝑄2



Menurut Carnot, untuk efisiensi mesin Carnot berlaku pada 𝜂 = (1 −



𝑇1 ) 𝑥100% 𝑇2



Keterangan: T = suhu η = efisiensi P = tekanan V = volume W = usaha



2.2.4 Rumus Perhitungan 𝑇 = 273 + 𝑡𝑠 (𝐾) 𝑅=



(29,73 + 47,05𝑋) 𝑚. 𝑘𝑔 ( ) (1 + 𝑋) 𝑘𝑔. 𝐾



𝑃𝑠= 𝑃𝑏𝑎𝑟 . 13,6(𝐻2 𝑂) 𝑃 = 𝜌𝑎𝑖𝑟 . 𝑔. 𝑃𝑠 (𝑘𝑔. 𝑚−2 ) 𝜌𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎 =



𝑃 𝑘𝑔 ( ) 𝑅. 𝑇 𝑚3 P+sg.g.hair (1/k)



𝜌saluran = (



P(1/k)



)



. 𝜌udara (kg. m−3 )



Dimana : T



= temperatur ruangan (K)



ts



= temperatur atmosfer (oC)



R



= konstanta gas universal



ρudara



= rapat massa udara pada sisi isap (kg.m-3)



ρsaluran = rapat massa udara pada saluran (kg.m-3) SG



= spesifik gravity 𝑆𝐺 =



X



𝜌𝑎𝑖𝑟 𝜌𝑢𝑑𝑎𝑟𝑎



= kelembaban relatif (%)



LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA



SEMESTER GANJIL 2015/2016



SEMESTER GANJIL 2015/2016



LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK



Pbar



= tekanan barometer (mmHg)



Ps



= tekanan atmosfer pada sisi isap (mH2O)



P



= tekanan atmosfer (kg.m-2)



g



= percepatan gravitasi (m.s-2)



hair



= beda tekanan antara sebelum dan sesudah orifice (mH2O)



k



= konstanta adiabatik = 1,4



a. Kapasitas aliran massa udara lewat orifice W      A{( 2  g   saluran(  air  hair )}1 / 2  60(kg  menit 1 )



Dimana : W



= kapasitas aliran massa udara [kg/menit]







= koefisien kerugian pada sisi buang (coeffisient of discharge) = 0,613852







= faktor koreksi adanya ekspansi udara=0,999



A



= luas penampang saluran pipa [ m 2 ];d=0,0175 m



g



= percepatan gravitasi bumi=9,81 [m/ s 2 ]



hair



= beda tekanan antara sebelum dan sesudah orifice [ mH 2O ]



 air



= rapat massa air [kg  m 3 ]



 saluran = rapat massa udara pada sisi isap [kg  m 3 ] b. Kapasitas aliran udara pada sisi isap Qs 



W



 udara



[m 3 / menit ]



Dimana :



Qs



= kapasitas aliran udara pada sisi isap



W



= kapasitas aliran massa udara [kg/menit]



udara



= massa jenis udara [kg/ m 3 ]



c. Daya udara adiabatik teoritis



Lad 



k P  Qs  k  1 6120



 Pd  k 1 / k   1    P  



[kW]



Pd = Pdgage x 104 + 1,033 x 104 [kg m-2] Dimana :



LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA



LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK



SEMESTER GANJIL 2015/2016



Lad = daya udara adiabatik teoritis [kW] Pd = tekanan absolut udara pada sisi buang kompresor [kg m-2abs] Pdgage= tekanan udara pada sisi buang kompresor [kg cm-2] d. Efisiensi adiabatik



 ad 



Lad Ls



Ls = Nm x m [kW] Dimana : Ls = daya input kompresor [kW] Nm = daya input motor penggerak [kW] m = efisiensi motor penggerak e. Efisiensi volumetrik



v 



Qs Qth



Qth = Vc x Nc [m3/min]



Vc 



 2 .Dc .Lc .nc [m3] 4



Dimana : Qth = kapasitas teoritis kompresor [m3/min] Vc = volume langkah piston [m3] Dc = diameter silinder = 0,065 [m] Lc = langkah piston = 0,065 [m] nc



= jumlah silinder = 2



Nc = putaran kompresor [rpm]



2.3



Pelaksanaan Praktikum



2.3.1 Variabel Praktikum 2.3.1.1 Variabel Bebas Variabel bebas adalah variabel yang dibuat bervariasi. Dalam praktikum ini yang menjadi variabel bebas adalah tekanan buang kompressor



LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA



LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK



SEMESTER GANJIL 2015/2016



2.3.1.2 Variabel Terkontrol Variabel terkontrol adalah variabel atau faktor lain yang ikut berpengaruh dibuat sama pada setiap media percobaan terkendali seperti katup tabung



2.3.1.3 Variabel Terikat Variabel terikat adalah variabel atau faktor yang muncul akibat adanya variabel bebas. a. Kapasitas aliran massa udara lewat orifice (W) b. Kapasitas aliran udara pada pipa isap (Qs) c. Daya adiabatik (Lad) d. Efisiensi adiabatik (ηad) e. Efisiensi volumetrik (ηv)



2.3.2 Instalasi Kompresor Torak



Gambar 2.14 Instalasi Kompresor Sumber: Laboratorium Mesin-Mesin Fluida FT-UB



LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA



LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK



1.



Kompresor Torak Kompresor torak berfungsi untuk Spesifikasi: AIR COMPRESSOR SET MODEL



:



CPT-286A



WORK



:



NO. 36EC-0799



DATE



:



MAY,1987



POWER SUPPLY



:



AC 380V, 50Hz. 3-PHASE



TOKYO METER CO..LTD TOKYO JAPAN 2.



Motor listrik Merk = Fuji electric Output = 2,2 Kw ; Poros 4 Hz



= 50



Volt



= 380



Amp = 4,7 Rpm = 1420 RATING CONT. SER NO (N) 5482703Y234 Type = MRH 3107 M Frame = 100L Rule



= JEC 37



INSUL E JPZZ BRG D-END 6206ZZ 3.



Tangki Udara Spesifikasi: DATE



: JANUARY 1987



MAX. WORKING PRESS



: 11 Kg/cm2



HYDRAULIC TEST PRESS



: 17,3 Kg/cm2



CAPACITY



: 200 LITERS



4.



Orifice



5.



Voltmeter



LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA



SEMESTER GANJIL 2015/2016



LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK



6.



Wattmeter



7.



Tachometer



8.



Thermometer



9.



Pressure Gauge



SEMESTER GANJIL 2015/2016



10. Hygrometer



2.3.3 Cara Pengambilan Data Praktikum a. Periksa air pada manometer (Differential Pressure gage) apakah permukaan di kedua sisi manometer berada dipertengahan daerah pengukuran pipa U. b. Hubungkan unit dengan jaringan listrik, sementara saklar wattmeter, tenaga kompresor masih pada kondisi “OFF”. c. Hidupkan unit dengan menekan saklar “ON” kemudian tekan tombol start kompresor. d. Atur kapasitas aliran dengan “discharge valve control” e. Tunggu untuk selang waktu tertentu sehingga dipastikan kondisi sudah steady, kemudian lakukan pencatatan data kompresor pada kondisi tersebut, dimana data yang dicatat meliputi :  Tekanan



= ditunjukkan oleh Pressure Gauge Manometer



 Suhu



= ditunjukkan oleh terrmometer



 Putaran



= ditunjukkan oleh tachometer



f. Catat data yang berhubungan dengan motor listrik  Tegangan



= ditunjukkan oleh voltmeter



 Daya input



= ditunjukkan oleh wattmeter



 Putaran motor = diukur dengan tachometer g. Catat kondisi udara dalam tangki dan yang melewati saluran buang setelah tangki udara. Data meliputi :  Tekanan



= ditunjukkan oleh “Pressure Gauge Manometer”.



 Temperatur bola basah dan bola kering yang ditunjukkan oleh “wetbulb dan drybulb thermometer”. Untuk mendapatkan harga kelembaban udara.  Tekanan( beda tekanan) udara sebelum dan sesudah orifice yang ditunjukkan oleh manometer cairan “Deflection Manometer”.



LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA



LAPORAN PRAKTIKUM KOMPRESSOR TORAK



SEMESTER GANJIL 2015/2016



h. Ubah kapasitas aliran udara hingga tekanan dalam tangki naik, selanjutnya lakukan e, f, dan g. i. Percobaan selesai.



2.4



Hasil dan Pembahasan



2.4.1 Data Hasil Pengujian (Terlampir)



2.4.2 Contoh Perhitungan



2.4.3 Grafik dan Pembahasan A. Grafik hubungan antara tekanan buang kompresor (Discarge Pressure) terhadap kapasitas aliran massa udara lewat orifice. B. Grafik hubungan antara tekanan buang kompresor (Discarge Pressure) terhadap kapasitas aliran udara pada sisi isap. C. Grafik hubungan antara tekanan buang kompresor (Discarge Pressure) terhadap daya udara adiabatik teoritis. D. Grafik hubungan antara tekanan buang kompresor (Discarge Pressure) terhadap efisiensi adiabatik. E. Grafik hubungan antara tekanan buang kompresor (Discarge Pressure) terhadap efisiensi volumetrik.



LABORATORIUM MESIN-MESIN FLUIDA TEKNIK MESIN UNIVERSITAS BRAWIJAYA