6
BAB II LANDASAN TEORI
2.1.
Klasifikasi Kompresor
Secara garis besar kompresor dapat diklasifikasikan menjadi dua bagian, yaitu Positive Displacement compressor, dan Dynamic compressor, (Turbo), Positive Displacement compressor, terdiri dari Reciprocating dan Rotary, sedangkan Dynamic compressor, (turbo) terdiri dari Centrifugal, axial dan ejector, secara lengkap dapat dilihat dari klasifikasi di bawah ini:
2.1.1.
Kompresor Torak Resiprokal (reciprocating compressor)
Kompresor ini dikenal juga dengan kompresor torak, karena dilengkapi dengan torak yang bekerja bolak-balik atau gerak resiprokal. Pemasukan udara
7
diatur oleh katup masuk dan dihisap oleh torak yang gerakannya menjauhi katup. Pada saat terjadi pengisapan, tekanan udara di dalam silinder mengecil, sehingga udara luar akan masuk ke dalam silinder secara alami. Pada saat gerak kompresi torak bergerak ke titik mati bawah ke titik mati atas, sehingga udara di atas torak bertekanan tinggi, selanjutnya di masukkan ke dalam tabung penyimpan udara. Tabung penyimpanan dilengkapi dengan katup satu arah, sehingga udara yang ada dalam tangki tidak akan kembali ke silinder. Proses tersebut berlangsung terusmenerus hingga diperoleh tekanan udara yang diperlukan. Gerakan mengisap dan mengkompresi ke tabung penampung ini berlangsung secara terus menerus, pada umumnya bila tekanan dalam tabung telah melebihi kapasitas, maka katup pengaman akan terbuka, atau mesin penggerak akan mati secara otomatis.
Gambar 1 Kompresor Torak Resiprokal 2.1.2.
Kompresor Torak Dua Tingkat Sistem Pendingin Udara
Kompresor udara bertingkat digunakan untuk menghasilkan tekanan udara yang lebih tinggi. Udara masuk akan dikompresi oleh torak pertama, kemudian
8
didinginkan, selanjutnya dimasukkan dalam silinder kedua untuk dikompresi oleh torak kedua sampai pada tekanan yang diinginkan. Pemampatan (pengompresian) udara tahap kedua lebih besar, temperature udara akan naik selama terjadi kompresi, sehingga perlu mengalami proses pendinginan dengan memasang sistem pendingin. Metode pendinginan yang sering digunakan misalnya dengan sistem udara atau dengan system air bersirkulasi.
Batas tekanan maksimum untuk jenis kompresor torak resiprokal antara lain, untuk kompresor satu tingkat tekanan hingga 4 bar, sedangkan dua tingkat atau lebih tekanannya hingga 15 bar.
Gambar 2 Kompresor Torak Dua Tingkat Sistem Pendingin Udara 2.1.3. Kompresor Diafragma (diaphragma compressor)
Jenis Kompresor ini termasuk dalam kelompok kompresor torak. Namun letak torak dipisahkan melalui sebuah membran diafragma. Udara yang masuk dan keluar tidak langsung berhubungan dengan bagian-bagian yang bergerak
9
secara resiprokal. Adanya pemisahan ruangan ini udara akan lebih terjaga dan bebas dari uap air dan pelumas/oli. Oleh karena itu kompresor diafragma banyak digunakan pada industri bahan makanan, farmasi, obatobatan dan kimia.
Prinsip kerjanya hampir sama dengan kompresor torak. Perbedaannya terdapat pada sistem kompresi udara yang akan masuk ke dalam tangki penyimpanan udara bertekanan. Torak pada kompresor diafragma tidak secara langsung menghisap dan menekan udara, tetapi menggerakkan sebuah membran (diafragma) dulu. Dari gerakan diafragma yang kembang kempis itulah yang akan menghisap dan menekan udara ke tabung penyimpan.
Gambar 3 Kompresor Diafragma 2.1.4.
Kompresor Putar (Rotary Compressor)
Kompresor Rotari Baling-baling Luncur Secara eksentrik rotor dipasang berputar dalam rumah yang berbentuk silindris, mempunyai lubang-lubang masuk
10
dan keluar. Keuntungan dari kompresor jenis ini adalah mempunyai bentuk yang pendek dan kecil, sehingga menghemat ruangan. Bahkan suaranya tidak berisik dan halus dalam, dapat menghantarkan dan menghasilkan udara secara terus menerus dengan mantap. Baling-baling luncur dimasukkan ke dalam lubang yang tergabung dalam rotor dan ruangan dengan bentuk dinding silindris. Ketika rotor mulai berputar, energi gaya sentrifugal baling-balingnya akan melawan dinding. Karena bentuk dari rumah baling-baling itu sendiri yang tidak sepusat dengan rotornya maka ukuran ruangan dapat diperbesar atau diperkecil menurut arah masuknya (mengalirnya) udara.
Gambar 4 Kompresor Putar 2.1.5. Kompresor Sekrup (Screw)
Kompresor Sekrup memiliki dua rotor yang saling berpasangan atau bertautan (engage), yang satu mempunyai bentuk cekung, sedangkan lainnya berbentuk cembung, sehingga dapat memindahkan udara secara aksial ke sisi
11
lainnya. Kedua rotor itu identik dengan sepasang roda gigi helix yang saling bertautan. Jika roda-roda gigi tersebut berbentuk lurus, maka kompresor ini dapat digunakan sebagai pompa hidrolik pada pesawat-pesawat hidrolik. Roda-roda gigi kompresor sekrup harus diletakkan pada rumah-rumah roda gigi dengan benar sehingga betul-betul dapat menghisap dan menekan fluida.
Gambar 5 Kompresor Sekrup 2.1.6.
Kompresor Root Blower (Sayap Kupu-kupu)
Kompresor jenis ini akan mengisap udara luar dari satu sisi ke sisi yang lain tanpa ada perubahan volume. Torak membuat penguncian pada bagian sisi yang bertekanan. Prinsip kompresor ini ternyata dapat disamakan dengan pompa pelumas model kupu-kupu pada sebuah motor bakar. Beberapa kelemahannya adalah: tingkat kebocoran yang tinggi. Kebocoran terjadi karena antara balingbaling dan rumahnya tidak dapat saling rapat betul. Berbeda jika dibandingkan dengan pompa pelumas pada motor bakar, karena fluidanya adalah minyak
12
pelumas maka film-film minyak sendiri sudah menjadi bahan perapat antara dinding rumah dan sayap-sayap kupu itu. Dilihat dari konstruksinya, Sayap kupukupu di dalam rumah pompa digerakan oleh sepasang roda gigi yang saling bertautan juga, sehingga dapat berputar tepat pada dinding.
Gambar 6 Kompresor Root Blower 2.1.7.
Kompresor Aliran (turbo compressor)
Jenis kompresor ini cocok untuk menghasilkan volume udara yang besar. Kompresor aliran udara ada yang dibuat dengan arah masuknya udara secara aksial dan ada yang secara radial. Arah aliran udara dapat dirubah dalam satu roda turbin atau lebih untuk menghasilkan kecepatan aliran udara yang diperlukan. Energi kinetik yang ditimbulkan menjadi energy bentuk tekanan.
2.1.8. Kompresor Aliran Radial
Percepatan yang ditimbulkan oleh kompresor aliran radial berasal dari ruangan ke ruangan berikutnya secara radial. Pada lubang masuk pertama udara
13
dilemparkan keluar menjauhi sumbu. Bila kompresornya bertingkat, maka dari tingkat pertama udara akan dipantulkan kembali mendekati sumbu. Dari tingkat pertama masuk lagi ke tingkat berikutnya, sampai beberapa tingkat sesuai yang dibutuhkan. Semakin banyak tingkat dari susunan sudusudu tersebut maka akan semakin tinggi tekanan udara yang dihasilkan. Prinsip kerja kompresor radial akan mengisap udara luar melalui sudu-sudu rotor, udara akan terisap masuk ke dalam ruangan isap lalu dikompresi dan akan ditampung pada tangki penyimpanan udara bertekanan hingga tekanannya sesuai dengan kebutuhan.
Gambar 7 Kompresor Aliran Radial 2.1.9.
Kompresor Aliran Aksial
Pada kompresor aliran aksial, udara akan mendapatkan percepatan oleh sudu yang terdapat pada rotor dan arah alirannya ke arah aksial yaitu searah (sejajar) dengan sumbu rotor. Jadi pengisapan dan penekanan udara terjadi saat rangkaian sudu-sudu pada rotor itu berputar secara cepat. Putaran cepat ini mutlak
14
diperlukan untuk mendapatkan aliran udara yang mempunyai tekanan yang diinginkan. Teringat pula alat semacam ini adalah seperti kompresor pada sistem turbin gas atau mesin-mesin pesawat terbang turbo propeller. Bedanya, jika pada turbin gas adalah menghasilkan mekanik putar pada porosnya. Tetapi, pada kompresor ini tenaga mekanik dari mesin akan memutar rotor sehingga akan menghasilkan udara bertekanan.
Gambar 8 Kompresor Aliran Aksial 2.2.
Penggerak Kompresor
Penggerak kompresor berfungsi untuk memutar kompresor, sehingga kompresor dapat bekerja secara optiomal. Penggerak kompresor yang sering digunakan biasanya berupa motor listrik dan motor bakar seperti gambar 12. Kompresor berdaya rendah menggunakan motor listrik dua phase atau motor bensin. sedangkan kompresor berdaya besar memerlukan motor listrik 3 phase atau mesin diesel. Penggunaan mesin bensin atau diesel biasanya digunakan
15
bilamana lokasi disekitarnya tidak terdapat aliran listrik atau cenderung non stasioner. Kompresor yang digunakan di pabrik-pabrik kebanyakan digerakkan oleh motor listrik karena biasanya terdapat instalasi listrik dan cenderung stasionar (tidak berpindah-pindah).
2.3.
Komponen Kompresor
2.3.1. Kerangka (frame)
Fungsi utama adalah untuk mendukung seluruh beban dan berfungsi juga sebagai tempat kedudukan bantalan, poros engkol, silinder dan tempat penampungan minyak pelumas.
2.3.2. Poros engkol (crank shaft)
Berfungsi mengubah gerak berputar (rotasi) menjadi gerak lurus bolak balik (translasi).
2.3.3. Batang penghubung (connecting rod)
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.
16
2.3.4. Kepala silang (cross head)
Berfungsi meneruskan gaya dari batang penghubung ke batang torak. Kepala silang dapat meluncur pada bantalan luncurnya.
2.3.5. Silinder (cylinder)
Berfungsi sebagai tempat kedudukan liner silinder dan water jacket
2.3.6. Liner silinder (cylinder liner)
Berfungsi sebagai lintasan gerakan piston torak saat melakukan proses ekspansi, pemasukan, kompresi, dan pengeluaran.
2. 3.7. Front and rear cylinder cover.
Adalah tutup silinder bagian head end/front cover dan bagian crank end/rear cover yang berfungsi untuk menahan gas/udara supaya tidak keluar silinder.
2.3.8. Water Jacket
Adalah ruangan dalam silinder untuk bersirkulasi air sebagai pendingin
2.3.9. Torak (piston)
17
Sebagai elemen yang menghandel gas/udara pada proses pemasukan (suction), kompresi (compression) dan pengeluaran (discharge).
2.3.10. Cincin torak ( piston rings)
Berfungsi mengurangi kebocoran gas/udara antara permukaan torak dengan dinding liner silinder.
2.3.11. Batang Torak (piston rod)
Berfungsi meneruskan gaya dari kepala silang ke torak.
2.3.12. Cincin Penahan Gas (packing rod)
Berfungsi menahan kebocoran gas akibat adanya celah (clearance) antara bagian yang bergerak (batang torak) dengan bagian yang diam (silinder). Cincin penahan gas ini terdiri dari beberapa ring segment.
2.3.13. Ring Oil Scraper
Berfungsi untuk mencegah kebocoran minyak pelumas pada frame
2.3.14. Katup kompresor (compressor valve)
18
Berfungsi untuk mengatur pemasukan dan pengeluaran gas/udara, kedalam atau keluar silinder. Katup ini dapat bekerja membuka dan menutup sendiri akibat adanya perbedaan tekanan yang terjadi antara bagian dalam dengan bagian luar silinder.
2.4
Kompresor Torak
Merupakan salah satu positive displacement compressor dengan prinsip kerja memampatkan dan mengeluarkan udara / gas secara intermitten (berselang) dari dalam silinder. Pemampatan udara / gas dilakukan didalam silinder. Elemen mekanik yang digunakan untuk memampatkan udara / gas dinamakan piston / torak. Tekanan udara / gas yang keluar merupakan tekanan discharge yang dihasilkan oleh kompresor reciprocating.
2.4.1.
Prinsip Kerja Kompresor Torak
Prinsip kerja kompresor torak adalah sebagai berikut: Tenaga mekanik dari penggerak mula ditransmisikan melalui poros engkol dalam bentuk gerak rotasi dan diteruskan ke kepala silang (cross head) dengan perantaraan batang penghubung (connecting rod). Pada kepala silang gerakan rotasi diubah menjadi gerak translasi yang diteruskan ke torak melalui batang torak (piston rod). Gerakan torak bolak balik dalam silinder mengakibatkan perubahan volume dan tekanan sehingga terjadi proses pemasukan, kompresi, dan pengeluaran.
19
Secara sederhana prinsip kerja, perubahan tekanan dan volume dalam suatu kompresor torak Simplex Single Acting dapat diuraikan dalam bentuk diagram PV sebagai berikut :
Diagram P-V Kompresor Torak
Torak memulai langkah kompresi pada titik (1), torak bergerak kekiri dan gas dimampatkan sehingga tekanannya naik ketitik (2). Pada titik ini tekanan di dalam silinder mencapai harga tekanan Pd yang lebih tinggi dari pada tekanan di dalam pipa keluar, sehingga katup keluar pada kepala silinder akan terbuka. Jika torak bergerak terus kekiri, gas akan didorong keluar silinder pada tekanan tetap sebesar Pd. Dititik (3) torak mencapai titik mati atas, yaitu titik akhir gerakan torak pada langkah kompresi dan pengeluaran.
Pada waktu torak mencapai titik mati atas ini, antara sisi atas torak dan kepala silinder masih ada volume sisa yang besarnya = Vc. Volume ini idealnya harus sama dengan nol agar gas dapat didorong seluruhnya keluar silinder tanpa sisa. Namun dalam praktiknya harus ada jarak (clearance) di atas torak agar tidak membentur kepala silinder. Selain itu juga harus ada lubang-lubang laluan pada katup-katup. Karena adanya volume sisa ini ketika torak mengakhiri langkah kompresinya, di atas torak masih ada sejumlah gas dengan volume sebesar Vc dan tekanan sebesar Pd. Jika kemudian torak memulai langkah isapnya (bergerak kekanan), katup isap tidak dapat terbuka sebelum sisa gas di atas torak berekspansi sampai tekanannya turun dari Pd menjadi Ps. Katup isap baru mulai
20
terbuka dititik (4) ketika tekanannya sudah mencapai tekanan isap Ps. Disini pemasukan gas baru mulai terjadi dan proses pengisapan ini berlangsung sampai titik mati bawah (1). Dari uraian di atas dapat dilihat bahwa volume gas yang diisap tidak sebesar volume langkah torak sebesar Vs melainkan lebih kecil, yaitu hanya sebesar volume isap antara titik mati bawah (1) dan titik (4).
2.4.2.
Proses Kompresi Gas
Proses kompresi gas pada kompresor torak dapat dilakukan menurut tiga cara yaitu dengan proses isotermal, adiabatik reversible, dan politropik.
a.
Kompresi Isotermal
Bila suatu gas dikompresikan, maka ini berarti ada energi mekanik yang diberikan dari luar kepada gas. Energi ini diubah menjadi energi panas sehingga temperatur gas akan naik jika tekanan semakin tinggi. Namun, jika proses ini dibarengi dengan pendinginan untuk mengeluarkan panas yang terjadi, sehingga temperatur dapat dijaga tetap dan kompresi ini disebut dengan kompresi isotermal (temperatur tetap). Proses isotermal mengikuti hukum Boyle, maka persamaan isotermal dari suatu gas sempurna adalah:
Proses kompresi ini sangat berguna dalam analisis teoritis, namun untuk perhitungan kompresor tidak banyak kegunaannya. Pada kompresor yang sesungguhnya, meskipun silinder didinginkan sepenuhnya adalah tidak mungkin
21
untuk menjaga temperatur yang tetap dalam silinder. Hal ini disebabkan oleh cepatnya proses kompresi (beberapa ratus sampai seribu kali permenit) di dalam silinder.
b.
Kompresi Adiabatik
Jika silinder diisolasi secara sempurna terhadap panas, maka kompresi akan berlangsung tanpa ada panas yang keluar dari gas atau masuk kedalam gas. Proses semacam ini disebut adiabatik. Dalam praktiknya proses ini tidak pernah terjadi secara sempurna karena isolasi terhadap silinder tidak pernah dapat sempurna pula. Namun proses adiabatik reversible sering dipakai dalam pengkajian teoritis proses kompresi. Hubungan antara tekanan dan volume dalam proses adiabatic dapat dinyatakan dalam persamaan:
Jika rumus ini dibandingkan dengan rumus kompresi isotermal dapat dilihat bahwa untuk pengecilan volume yang sama, kompresi adiabatic akan menghasilkan tekanan yang lebih tinggi dari pada proses isotermal. Karena tekanan yang dihasilkan oleh kompresi adiabatik lebih tinggi dari pada kompresi isotermal untuk pengecilan volume yang sama, maka kerja yang diperlukan pada kompresi adiabatik juga lebih besar.
c.
Kompresi Politropik
22
Kompresi pada kompresor yang sesungguhnya bukan merupakan proses isotermal, karena ada kenaikan temperatur, namun juga bukan proses adiabatik karena ada panas yang dipancarkan keluar. Jadi proses kompresi yang sesungguhnya, ada di antara keduanya dan disebut kompresi politropik. Hubungan antara P dan v pada proses politropik dapat dinyatakan dengan persamaan: Pada kondisi dimana tidak dilakukan pendinginan pada ruang kompresi (kompresor sentrifugal pada umumnya), maka harga n > k. Bila ada pendinginan pada ruang kompresi (pada kompresor torak), maka harga n terletak antara 1< n < k. Perhitungan dapat dilakukan baik dengan pendekatan kondisi adiabatik reversible maupun kondisi politropik.
2.5
Perhitungan Unjuk Kerja Kompresor Torak
2.5.1. Kapasitas Sebenarnya.
Dalam perhitungan kapasitas kompresor torak ditunjukan dalam jumlah volume gas/udara yang sebernarnya yang masuk pada setiap tingkat kompresor permenit dengan satuan Actual Cubic Feet per Minute (ACFM) atau Inlet Cubic Feet per Minute (ICFM). Kapasitas kompresor dapat dihitung dengan menggunakan persamaan: Untuk Duplex Double Acting:
Dimana ;
23
a.
Efisiensi Volumetrik
Efisiensi volumetrik adalah perbandingan antara kapasitas yang masuk ke dalam silinder dengan kapasitas perpindahan torak. Efisiensi volumetrik dipengaruhi oleh: -
Clearance silinder.
-
Perbandingan tekanan.
-
Faktor kompresibilitas. Untuk kondisi sesungguhnya dimana terjadi losses pada katup masuk dan keluar sebesar 3 %, maka efisiensi volumetrik dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
2.5.2.
Daya Gas Kompresor (GHP)
Daya kompresor adalah daya poros yang digunakan untuk memampatkan gas dalam silinder, yang dirumuskan : Daya = Kerja tiap satuan waktu. Disini daya gas kompresor dihitung dengan proses politropik, yaitu pemampatan gas yang berlangsung pada keadaan dimana seluruh parameter berubah. (mendekati kondisi actual). Daya kompresor reciprocating satu tingkat (Single Stage) dihitung dengan rumus sebagai berikut :
a.
b.
Gas Horse Power (GHP) :
Compressor Horse Power (CHP)
24
2.6.
Cara Merawat Kompresor
Menggunakan peralatan sesuai dengan peruntukkan dan merawatnya dengan benar, akan memperpanjang usia peralatan tersebut. Begitu juga dengan kompresor. Tanpa dirawat dengan baik dan atau dipergunakan tidak sebagai mestinya sesuai dengan peruntukannya, akan menyebabkan kompresor cepat rusak.
Kejadian seperti ini kerap kali terjadi karena keceroboan mekanik dalam menggunakan kompresor. Tentu saja untuk menjaga dan memelihara kompresor, harus merujuk kepada petunjuk manual yang telah disediakan produsen dan telah disesuaikan dengan kapasitas, fungsi dan cara kerja kompresor tersebut.
Agar kompresor awet, selain dipergunakan sesuai dengan fungsinya, juga perlu perawatan yang baik. Selain itu prosedur penggunaannya pun harus sesuai dengan langkah-langkah yang dianjurkan dalam buku manual.
Misalnya, ketika akan menggunakan kompresor, pastikan dulu bahwa oli berada pada level aman. Kemudian semua kran harus dipastikan dalam keadaan tertutup, belt tidak terlalu kendur dan tidak juga terlalu kencang. Sebelum kompresor dinyalakan, atur trlebih dahulu pengaturan gas agar tidak terlalu rendah dan juga tidak terlalu tinggi.
25
Selain langkah-langkah tadi, kita juga harus memantau keadaan pressure gauge sesuai dengan kapasitas kompresor. Misalnya saja kompresor yang berkekuatan 8 bar, maka motor akan mati ketika pressure gauge menunjukkan angka 8 bar dan akan hidup kembali bila pressure gauge menunukkan angka 5 bar. Selain itu harus pula menjadi kebiasaan yaitu ketika selesai menggunakan kompresor, maka angin yang masih tersisa di dalam tangki harus dibuang.
2.7.
Cara Kerja Kompresor Sentrifugal
Kompresor sentrifugal adalah peralatan mekanik yang digunakan untuk memberikan energi kepada fluida gas/udara, sehingga gas/udara dapat mengalir dari suatu tempat ke tempat lain secara kontinyu. Penambahan energi ini bisa terjadi karena adanya gerakan mekanik, dengan kata lain fungsi kompresor adalah mengubah energi mekanik (kerja) ke dalam energi tekanan (potensial) dan energi panas yang tidak berguna. Sedangkan kompresor sentrifugal, termasuk dalam kelompok kompresor dinamik adalah kompresor dengan prinsip kerja mengkonversikan energi kecepatan gas/udara yang dibangkitkan oleh aksi/gerakan impeller yang berputar dari energi mekanik unit penggerak menjadi energi potensial (tekanan) di dalam diffuser.
26
2.8 Karakteristik Karakteristik kompresor sentrifugal secara umum sebagai berikut : - Aliran discharge uniform. - Kapasitas tersedia dari kecil sampai besar. - Tekanan discharge dipengaruhi oleh density gas/udara. - Mampu memberikan unjuk kerja pada efisiensi yang tinggi dengan beroperasi pada range tekanan dan kapasitas yang besar. 2.9.
Bagian Utama Dan Fungsi
Kompresor terdiri dari beberapa bagian yang fungsinya satu dengan yang lain saling berhubungan, diantaranya adalah : 2.9.1. Bagian Statis 1. Casing Casing merupakan bagian paling luar kompresor yang berfungsi : - Sebagai pelindung terhadap pengaruh mekanik dari luar. - Sebagai pelindung dan penumpu/pendukung dari bagian-bagian yang bergerak. - Sebagai tempat kedudukan nozel suction dan discharge serta bagian diam lainnya. Berikut contoh gambar dari tipe radial split barrel dengan bentuk selongsong dan ditutup bagian depan-belakang (rear-front cover).
27
Gambar 9 Casing 2.Inlet Wall
Inlet wall adalah diafram (dinding penyekat) yang dipasang pada sisi suction sebagai inlet channel dan berhubungan dengan inlet nozle. Karena berfungsi sebagai saluran gas masuk pada stage pertama, maka meterialnya harus tahan terhadap abrasive dan erosi.
Gambar 10 Inlet Wall
28
3.Guide Vane
Guide vane di tempatkan pada bagian depan eye impeller pertama pada bagian suction (inlet channel). Fungsi utama guide vane adalah mengarahkan aliran agar gas dapat masuk impeller dengan distribusi yang merata. Konstruksi vane ada yang fixed dan ada yang dapat di atur (movable) posisi sudutnya dengan tujuan agar operasi kompresor dapat bervariasi dan dicapai effisiensi dan stabilitas yang tinggi.
Gambar 11 Guide Vane 4.Eye Seal
Eye seal ditempatkan di sekeliling bagian luar eye impeller dan di tumpu oleh inlet wall. Eye seal selalu berbentuk satu set ring logam yang mengelilingi wearing ring impeller (lihat gambar 4). Berfungsi untuk mencegah aliran balik dari gas yang keluar dari discharge impeller (tekanan tinggi) kembali masuk ke sisi suction (tekanan rendah).
29
Gambar 12 Eye Seal
5.Diffuser Diffuser berfungsi untuk merubah energi kecepatan yang keluar dari discharge impeller menjadi energi potensial (dinamis).Untuk multi stage dipasang diantara inter stage impeller.
Gambar 13 Diffuser
30
6.Labirinth Seal Labirinth seal digunakan untuk menyekat pada daerah : -Shaft dan diafragma sebagai shaft seal. - Casing dan shaft sebagai casing seal.
Gambar 14 Labirinth Seal 7. Return Bend Return bend sering juga disebut crossover yang berfungsi membelokan arah aliran gas dari diffuser ke return channel untuk masuk pada stage/impeller berikutnya. Return bend di bentuk oleh susunan diafragma yang dipasang dalam casing. Bentuk dan posisi dari return bend ditunjukan pada gambar 7.
31
Gambar 15 Return Bend 8. Return Channel Return channel adalah saluran yang berfungsi memberi arah aliran gas dari return bend masuk ke dalam impeller berikutnya. Return channel ada yang dilengkapi dengan fixed vane dengan tujuan memperkecil swirl (olakan aliran gas) pada saat masuk stage berikutnya sehingga dapat memperkecil vibrasi, lihat gambar 8.
Gambar 16 Return Channel
32
9.Diafragma Diafram adalah komponen bagian dalam kompresor yang berfungsi sebagai penyekat antar stage dan tempat kedudukan eye seal maupun inter stage seal. Dengan pemasangan diafragma secara seri, akan terbentuk tiga bagian penting, yaitu diffuser, return bend, dan return channel. Diafragma ditempatkan didalam casing dengan hubungan tongue-groove sehingga mudah dibongkar pasang.
Gambar 17 Diafragma 2.9.2. Bagian Dinamis
1. Shaft and Shaft Sleeve Shaft atau poros transmisi digunakan untuk mendukung impeller dan meneruskan daya dari pengerak ke impeller. Untuk penempatan impeller pada shaft di gunakan pasak (key) dan pada multi stage, posisi pasak di buat selang-seling agar seimbang.
33
Sedangkan jarak antar stage dari impeller di gunakan shaft sleeve, yang berfungsi sebagai pelindung shaft terhadap pengaruh korosi, erosi dan abrasi dari aliran dan sifat gas dan untuk penempatan shaft seal diantara stage impeller.
Gambar 18 Shaft and Shaft Sleeve 2. Impeller Impeller berfungsi untuk menaikan kecepatan gas dengan cara berputar, sehingga menimbulkan gaya. Hal ini menyebabkan gas masuk/mengalir dari inlet tip (eye impeller) ke discharge tip. Karena adanya perubahan jari-jari dari sumbu putar antara tip sudu masuk dengan tip sudu keluar maka terjadi kenaikan energi kecepatan.
34
Gambar 19 Impeller 3. Bantalan (Bearing) Bearing adalah bagian internal kompresor yang berfungsi untuk mendukung beban radial dan aksial yang berputar dengan tujuan memperkecil gesekan dan mencegah kerusakan pada komponen lainnya. Pada
kompresor
sentrifugal
terdapat
dua
jenis
bearing,
yaitu
:
1. Journal bearing Digunakan untuk mendukung beban dengan arah radial (tegak lurus poros). 2. Thrust bearing Digunakan untuk mendukung beban kearah aksial (sejajar poros). 4. Oil Film Seal Oil film seal merupakan salah satu jenis seal yang digunakan dalam kompresor. Oil film seal terdiri dari satu atau dua seal ring.Pada seal jenis ini diinjeksikan minyak (oil) sebagai penyekat/perapat (seal oil) antara kedua seal ring yang memiliki clearence sangat kecil terhadap shaft. Tekanan masuk seal oil dikontrol
35
secara proporsional berdasarkan perbedaan tekanan sekitar 5 psi diatas tekanan internal gas dan perbedaan tekanan oil-gas selalu dipertahankan.
Sehubungan dengan kondisi operasi tidak selalu konstan, maka untuk mempertahankan perbedaan tekanan antar seal oil dan gas dapat sesuai dengan kondisi operasi, digunakan overhead tank.
Sistim overhead tank adalah memasang tanki penampung seal oil dengan ketinggian tertentu diatas kompresor dan level seal oil dalam tanki dikontrol melalui level control operated valve, kemudian tekanan gas stream dimasukan kedalam tanki melalui bagian atas (top) sehingga memberikan tekanan pada permukaan seal oil.
Dengan sistem overhead tank, maka head static seal oil secara otomatis dapat menyesuaikan dengan kondisi operasi kompresor, sehingga perbedaan tekanan oil-gas proses dapat dipertahankan konstan.
