BAB. VII PUMPING AND COMPRESSING A. POMPA 1. Macam dan Karakteristik Pompa Dalam sistem aliran fluida sering kali perlu ditambahkan energi untuk

BAB. VII

PUMPING AND COMPRESSING A. POMPA

1. Macam dan Karakteristik Pompa

Dalam sistem aliran fluida sering kali perlu ditambahkan energi untuk mempertahankan kecepatan alirannya. Alat pembagkit energi tesebut berupa pompa atau komperesor. Dengan alat tersebut berarti sistim menerima energi dari lingkungan (-w ).

Energi yang di tambahkan digunakan : untuk mengganti tenaga yang hilang karena adanya gesekan, untuk menaikkan kecepatan, untuk menaikkan tekanan atau untuk mengalirkan fluida tersebut.

Jika fluidanya cairan atau slury, alat yang digunakan disebut dengan pompa. Sedangkan jika fluidanya gas (ρ<<, η<<, compressibility>>) digunakan alat comperessor, fan atau blower (tergantung pada kenaikkan tekanan yang di butuhkan).

Alat untuk mengambil tenaga ( kerja ) dari system ( w ) sering disebut dengan engine, turbine, water wheel, wind mill dsb.

Ada empat bentuk karakteristik pompa / comperessor : a. Kapasitas : Jumlah fluida yang mengalir / waktu

b. Kenaikkan tekanan, sering disebut dengan head = energi yang ditambahkan per satuan berat fluida.

c. Power : energi yang di konsumsi oleh mesin per satuan waktu.

d. Efficiency : Energi yang di terima oleh fluida per energi yang di konsumsi oleh mesin.

Dalam industri, aliran zat cair dapat disebabkan oleh:

a. Adanya gaya sentrifugal

b. Volumetric displacement yang dapat dikerjakan oleh alat mekanis ataupun oleh zat cair yang lain

c. Impuls scara mekanis

d. Adanya pemindahan momentum dari zat cair yang lain

e. Gaya elektromagnetik f. Gaya grafitasi

Berdasarkan prinsip kerjanya pompa di bagi dalam 5 jenis :

a. Pompa desak (Reciprocating pumps) banyak di jumpai (popular) (rotary pumps)

b. Pompa centrifugal c. Pompa sekrup d. Pompa aliran pusar e. Jenis yang lainnya

a. Pompa Desak

Perpindahan zat cair disebabkan karena pembesaran dan pengecilan kembali ruang pompa. Aliran volume cairan dapat dikatakan tidak tergantung dari tekanan yang di bangkitkan dalam volume cairan.

Pompa desak dapat di bagi menjadi dua kelompok : a) Pompa desak dengan gerakan berputar ( Rotary pumps) b) Pompa desak dengan gerakan bolak-balik ( Reciprocating

pump )

a. Pompa desak dengan gerakan berputar terdiri dari : 1) Pompa roda gigi ( gear pump )

2) Pompa dinding ( sliding – vane pump) 3) Pompa ulir

1) Pompa Roda Gigi

Pompa roda gigi mempunyai dua buah roda gigi dengan penggigian luar. Salah satu dari dua poros yang di pasangi roda gigi digerakkan, dengan ini akan menggerakkkan poros roda gigi yang lain. Ketika roda gigi berputar pada Z zat cair masuk diantara gigi terbuka,

kemudian zat cair di bawa berputar dalam rongga gigi dan dikempakan pada p.

Kebanyakan pompa roda gigi mempunyai bentuk seperti ini, tetapi ada juga pompa roda gigi yang mempunyai tiga buah roda gigi atau lebih dengan poros dari roda gigi yang di tengah yang di gerakkan.

Bentuk lain dari pompa roda gigi di atas adalah pompa roda gigi dengan sebuah roda gigi besar dengan penggigian dalam didalamnya terdapat roda gigi kecil dengan penggigian kecil dengan penggigian luar (cutaway view of internal gear pump ).

- Roda gigi yang kecil disebut roda pinion.

- Roda gigi yang besar digerakkan oleh rotor.

Penggunaan :

- Zat cair tidak boleh mengandung zat padat atau zat yang korosif

- Baik untuk memompa zat cair mempunyai pelumasan yang baik.

2) Pompa Dinding Cara Kerja :

Pompa berporos tunggal ini mempunyai sebuah rotor yang berbentuk silinder dengan aluran-aluran lurus pada sekelilingnya. Kedalam saluran dimasukkan sudu-sudu lurus yang dapat bergerak secara radial dengan medah didalamnya. Oleh gaya centrifugal yang terjadi ketika rotor berputar, sudu-sudu akan tertekan kedinding dalam rumah pompa dan terjadi ruang-ruang dalam rumah pompa yang terpisah satu sama lain. Rotor ditempatkan exentris dalam rumah pompa yang berbentuk silinder.

Dengan demikain pada tiap putaran mula-mula terjadi pembesaran antar sudu dan kemudian pengecilan oleh sebab itu berturut-turut diperoleh kerja isap

3) Pompa Ulir

Pompa ulir bisa terdiri dari sebuah atau beberapa poros uliran. Oleh gerak putar poros ulir zat cair dapat mengalir dalam arah aksial. Pompa jenis ini hanya dapat digunakan tekanan lawan (pengeluaran) yang rendah dan zat cair yang kental.

Penggunaan :

Sama halnya dengan pompa roda gigi pompa ulir cocok untuk zat cair yuang bersih (tidak mengandung padatan) dan baik untuk memompa zat pelumas.

b. Pompa Desak Gerak Bolak-balik

Pada pompa ini gerak putar dari mesin penggerak diubah menjadi gerak bolak-balik dari torak plunyer dan membran.

Jenis pompa desak gerak bolak-balik dapat dibedakan menjadi 3 :

1) Pompa torak 2) Pompa plunyer 3) Pompa membrane

Pompa Torak

Pompa torak merupakan bagian terbesar dari kelompok pompa desak dengan gerak bolak-balik. Pompa torak dapat dibagi lagi menjadi :

- Menurut cara kerjanya a) Pompa torak kerja tunggal b) Pompa torak kerja ganda - Menurut jumlah silinder

a) Pompa torak silinder tunggal b) Pompa torak silinder banyak.

a) Pompa Torak Silinder Tunggal Dan Kerja Tunggal

Dengan menarik ke atas dan menekan ke bawah engkolnya, maka batang torak dan torak bergerak naik turun. Bila torak bergerak ke atas, zat cair terisap oleh katup yang paling bawah (katup isap). Jika torak bergerak ke bawah, katup isap akan tertutup dan zat cair tertekan ke atas torak melalui katup atas (katup kempa). Bila torak bergerak ke atas maka katup

kempa akan tertutup dan pompa mengeluarkan cairan.

Secara bersamaan katup isap membuka kembali dan zat cair diisap lagi untuk penyerahan berikutnya

b) Pompa Torak Satu Silinder Kerja Ganda

Pompa ini mempunyai sebuah silinder, sebuah torak, dua buah katup isap (Z1 dan Z2) dan dua buah katup kempa (P1 dan P2)

Cara kerja :

Bila torak bergerak ke kanan, maka katup isap Z1 akan menutup dan katup kempa P2 akan membuka. Zat cair yang berada disebelah sisi kanan torak dikempakan ke saluran kempa melalui katup kempa P2. Disebelah kiri katup kempa P1 akan menutup dan katup isap Z1 akan membuka. Zat cair diisap kedalam silinder meialui katup isap Z1. Bila sesudah itu torak bergerak ke kiri, maka katup-katup yang tadinya membuka akan menutup dan yang tadinya menutup akan membuka. Dengan demikian pompa ini bekerja ganda.

Aliran volume pada pompa torak (qv)

• qv pada pompa (torak kerja tunggal)

qv rata-rata = 0,319 qv maks.

• qv pada pompa torak silinder tunggal kerja ganda.

qv rata-rata = 0,638 qv maks

Untuk memperoleh aliran zat cair yang lebih konstan, pompa torak sering pula dilaksanakan dengan banyak silinder, dengan kerja ganda.

• qv pada pompa torak tiga silinder, kerja ganda.

Aliran volume (qv) pada pompa torak kerja tunggal tergantung pada garis tengah torak (D), panjang langkah torak (S), dan jumlah langkah torak (n) :

qv = D .s.N 4

π 2

Aliran volume (qv) Pompa torak kerja ganda, pada prinsipnya dapat. digunakan rumus yang sama, akan tetapi pada pompa kerja ganda

harus diperhatikan adanya batang torak, arus volume pada salah satu sisi torak menjadi lebih sedikit. Bila garis tengah batang = d, maka pada satu sisi, luas torak yang bekerja dikurangi dengan .

4 d2

π

qv = 

 −

+

 

 D sN D sN d .s.N . 4

4 . .

4 .

2 2

2 π π

π

qv = ^{. .}

[

^{2 2 2}

]

4 sN+ D −d

π b. Pompa Centrifugal

Cara Kerja :

Dalam bentuk yang paling sederhana, pompa sentrifugal terdiri dari sebuah kipas yang dapat berputar dalam rumah pompa. Rumah pompa dihubungkan dengan saluran isap dan kempa. Kipas terdiri dari dua buah cakra dan diantaranya terdapat sudu-sudu. Terhadap arah putaran, sudu-sudu itu biasanya dibengkokkan ke belakang. Sebelum pompa dijalankan, rumah pompa dan saluran isap harus diisi dengan zat cair. Untuk menjaga agar zat. cair jangan sampai mengalir ke saluran isap ke dalam sumber air, maka dibawah saluran isap dipasang sebuah katup kaki. Bila kipas diputar dengan cepat, maka sudu akan memberikan gerak putar pada zat cair yang berada di dalam kipas. Gaya sentrifugal yang terjadi mendorong zat cair ke jurusan keliling sebelah luar kipas.

Karena itu pada lubang pemasukkan C pada kipas timbul ruang

kosong, dengan lain perkataan, terjadi hampa udara, sedangkan sumber zat cair mempunyai tekanan atmosferis, sehingga zat cair dalam saluran isap masuk dan titik C teisi kembali.

Pada keliling luar kipas, zat cair mengalir dalam rumah pompa dengan tekanan dan kecepatan tertentu. Dalam rumah pompa ini zat cair disalurkan sedemikian rupa, sehingga tejadi perubahan kecepatan menjadi tekanan. Oleh tekanan ini zat cair dikempakan.

Kelebihan pompa sentrifugal :

a. Pada aliran volume yang sama, harga pembeliannya lebih murah

b. Tidak banyak bagian yang bergerak (tidak ada katup), jadi biaya pemeliharaan lebih murah.

c. Lebih sedikit memerlukan tempat

d. Jumlah putaran tinggi, sehingga memberikan kemungkinan untuk penggerakan langsung oleh sebuah elektromotor.

e. Jalannya tenang, sehingga pondasi dapat dibuat ringan f. Bila konstruksinya disesuaikan, memberikan kemungkinan

untuk mengejakan zat cair yang mengandung kotoran g. Aliran zat cair tidak terputus-putus.

Kekurangan

a. Rendemen lebih rendah terutama pada volume yang kecil dan daya dorong yang besar.

b. Kurang cocok untuk zat cair yang kental, terutama pada volume yang kecil.

Kemampuan head yang ditimbulkan oleh pompa jenis ini sampai 300 ft. Pompa ini akan bekerja pada efisiensi yang baik bila putaran spesifik (Ns)berkisar antara 60 – 300. Untuk head yang lebih tinggi pompa ini tidak ekonomis karena pompa harus

beroperasi pada putaran yang tinggi atau θ impeller yang besar.

Multistage sentrifugal pump :

- Untuk memompa cairan dengan head yang tinggi (single stage tidak ekonomis)

- Head sampai 3000 psia, kapasitas pemompaan 3000 gallon / menit

- Terdiri atas :

• Beberapa impeller yang dipasang seri pada satu poros

• Total head yang ditimbulkan = jumlah pressure head yang dihasilkan oleh tiap impeller

• Kapasitas pompa = kapasitas yang melalui satu impeller

c. Single Suction Dan Double Suction Pump

Klasifikasi dari jenis pompa ini berdasarkan apakah impeller tersebut menerima cairan (umpan) dari satu sisi atau dua sisi. Untuk kapasitas pemompaan yang besar dengan head yang rendah, biasanya pada harga Ns kurang dari 300 (dipakai pompa jenis double suction pump).

Pada pompa double suction.

- Dalam satu "as" dipasang dua impeller yang dalam posisi back to back, sehingga impeller pompa ini ekivalen dengan dua single suction impeller.

- Head yang dihasilkan sama dengan head yang ditimbulkan oleh satu impeller untuk diameter dan perputaran pompa sama.

- Kapasitas pompa ini = jumlah kapasitas dari masing-masing impeller.

d. Pompa Pancar (Jet Pumps)

Pada pompa pancar digunakan zat cair atau gas yang mempunyai tekanan rendah untuk mengangkut zat cair atau gas yang lain. Pompa pancar ini bisa untuk menyemprotkan cairan atau bisa untuk membuat vacum.

Cara kerja :

Pada A dimasukkan motive fluid (zat cair, uap atau udara), karena luas penampang makin kecil maka aliran motive fluid sangat cepat, hal ini menyebabkan hampa udara (penurunan tekanan) dalam ruang B. Karena itu cairan atau gas yang akan diangkut disedot dari dalam pipa pancar (pada titik C) terjadi pertukaran energi antara motive fluid dan fluida yang diangkat. Pada D energi kecepatan campuran diubah menjadi tekanan.

Kegunaan :

Pompa pancar antara lain dapat digunakan untuk keperluan, sbb :

a. Sebagai pompa vacum (pompa udara)

b. Untuk membuang zat yang kotor. Bahan dari pompa pancar dapat disesuaikan dengan bahan yang akan diangkut.

c. Untuk memompakan air ke atas dari tempat yang sangat dalam. Pada kegunaan ini pompa pancar ditempatkan di bawah dekat sumber. Sebagian air dari pompa yang terakhir dikembalikan ke pengisap dalam dan bertugas sebagai motive fluid

d. Untuk meningkatkan tekanan. Dari peningkatan tekanan ini akan terjadi penurunan aliran volume.

Pompa pancar tidak memiliki bagian-bagian yang bergerak sehingga pengausan sedikit terjadi dan tidak membutuhkan pemeliharaan.

2. Hubungan Paralel dan Hubungan Seri

Pada suatu pemompaan kadang-kadang dibutuhkan aliran volume atau head yang lebih besar dari pada yang mungkin divapai dari sebuah pompa tertentu. Dalam hal demikian diperlukan dua buah pompa atau lebih untuk bekerja sama.

Untuk ini dibedakan menjadi dua hubungan : a. Hubungan paralel pompa

b. Hubungan seri pompa.

a. Hubungan Paralel

- Pada hubungan paralel beberapa buah pompa dihubungkan pada saluran kempa yang sama.

- Untuk menjaga agar jangan sampai sebuah pompa mengempa kembali zat cair ke saluran isap pompa yang lain, bila pompa tersebut rusak, maka perlu memasang sebuah katup.

- Hubungan paralel dapat dilakukan untuk pompa-pompa yang sejenis atau yang tidak sejenis.

Contoh : Hubungan paralel dari 2 pompa yang sejenis.

Dua pompa yang sejenis pada tinggi kempaan secara manometris yang sama menghasilkan kuantitas zat cair yang sama besar, menjadi dua kali lebih besar dari pada satu pompa.

b. Hubungan Seri

- Pada hubungan seri, setelah zat cair melalui sebuah pompa kemudian dibawa ke pompa berikutnya.

- Hubungan seri dapat digunakan untuk pompa sejenis atau pompa-pompa yang tidak sejenis.

Contoh : Hubungan seri dari dua pompa sejenis.

Aliran volum dari dua pompa yang dihubungkan seri sama dengan aliran volum satu pompa, tetapi tinggi kempaan manometris (Head) menjadi dua kali lebih besar.

3. Bahasan Kuantitaif Dari Pompa a. Pemasangan pompa

Dalam operasi pemompaan, pemasangan pompa ada 2 cara yaitu :

1) Suction head system

hd = Total discharge head hs = Total suction head

Total head pada sistem ini = H = hd – hs

hs = _AP

g A A g

A F

z z V

P + + −

2

ρ

hd = _BP

g B B g

B F

z z V

P + + −

2

ρ

2) Suction Lift system

hs = total suction life hd = total discharge head total head pada sistim ini = H = hs + hd

hs = _AP

g A A g

A F

z z V

P + + +

2

ρ

hd = _BP

g B B g

B F

z z V

P + + +

2

ρ b. Proses Kavitasi

Bila pompa centrifugal beroperasi pada kapasitas yang besar, maka tekanan zat cair pada bagian pemasukan menurun bila tekanan itu lebih kecil dari P* (tekanan uap murni cairan) mengakibatkan zat cair tersebut menguap membentuk gelembung karena terjadi uap, volume membesar. Pada waktu butir-butir air / uap memasuki sudu (pada tempat pengeluaran), tekanan akan naik maka uap menjadi cair lagi volume mengecil.

Perubahan volume yang tiba-tiba dapat merus performance pompa dan pompa itu sendiri. Proses ini disebut proses kavitasi.

c. N.P.S.H. (Net Positive Suction Head)

Ialah tekanan Absolute pada bagian suction yang dinyatakan dalam tekanan feed cairan yang dipompa, diatas tekanan uap murni cairan yang dipompa, pada suhu pemompaan.

(NPSH)A =

g o P g

F P P z

ρ ρ _^_⁻







 ¹ + ₁− ₁

Faktor ini sangat mempengaruh terhadap pemilihan pompa dari operasi pemompaan, terutama untuk memompa cairan yang mempunyai suhu relatif tinggi atau yang mudah menguap.

Ada dua jenis NPSH

1) NPSH Available (NPSH)A

Harga (NPSH)A ini dapat dihitungan berdasarkan kondisi operasi pemompaan yang dipakai.

(NPSH)A =

g o P g

F P P z

ρ

ρ −











 ¹ + ₁− ₁

2) NPSH yang diperlukan = (NPSH)R

Ini merupakan head zat cair yang diperlukan untuk setiap aliran zat cair yang dikehendaki, yang mengalir dari bagian suction ke sudu pompa tanpa adanya penguapan. Besarnya (NPSH)R ini biasanya diberikan oleh pabrik dalam bentuk grafik.

Besarnya (NPSH)A minimal harus 2 ft lebih besar dari besarnya (NPSH)R yang diberikan oleh pabrik.

Besarnya (NPSH)R berbanding kuadrat dengan RPM :

2 1

2 2 1

. 2 .

) (

) (

N N NPSH

NPSH

R

R =

d. Power Pompa

Hydraulic horsepower (teoritis horpower)

= ^Hp(gal/min) dengan Hp = total dynamic head, lb/in²

Brake horsepower (Actual horsepower)

= power sebenarnya yang dikonsumsi oleh pompa (teoritis + power yang hilang).

e. Randemen dalam pemompaan (Efficiency) 1) Randemen hidrolis

Sebagai akibat dari kerugian pusaran, kerugian gesek, kerugian tumbukan dan sebagai akibat dari gesekan dalam zat cair, maka tekanan pembawa naik secara manometris pompa lebih rendah dari pada tekanan pembawa naik secara teoritis. Oleh sebab itu sebagian dari daya yang dimasukkan akan hilang. Randemen hidrolik = ηh

= head yang ditunjukkan oleh manometer dibagi head teoritis ηh =

th th

H

losses s hydroulisi H −

=

th man

H H

Hth = head theoritis

Hman = jumlah penunjukkan head yang diberikan oleh alat ukur.

Hydroulis losses = kehilangan head sepanjang bagian suction dan discharge.

ηh = 0.75 - 0.95

2) Randemen Volumetris

Ini disebabkan karena adanya kebocoran sepanjang poros : ηv =

th e

Q Q

Qe = kapasitas effective (kapasitas sesungguhnya) Qth = kapasitas theoritis.

ηv = 0,9-0,98.

3) Randemen mekanis

Sebagian dari daya yang dimasukkan akan hilang oleh gesekan pada bantalan, tabung paking dan gesekan roda. Gesekan roda adalah hambatan yang dialami kipas ketika berputar dalam zat cair yang ada disekitarnya.

Randemen mekanis memberikan perbandingan antara daya yang dibutuhkan pompa secara teoritis dan daya yang benar-benar dibutuhkan poros.

ηm =

e i

N N

Ni = power yang diambil oleh fluida

Ne = power effective yang d~berikan pada poros.

ηp = Randemen jumlah = ηh . ηv . ηm ηp = 0,5-0,8

pompa = ηh . ηv . ηm

Rendemen pompa total = efisiensi pompa =

hp brake

hp hydroulic

4) Randemen Motor

Dalam motor penggerek, dalam transmisi dan sebagainya terjadi kerugian.

η motor =

elektrik poros

P P

p elektrik = daya elektrik

p motor = daya yang dikerjakan oleh poros

f. Putaran Spesifik (Ps)

Adalah putaran (rpm) pompa standart yang menghasilkan kapasitas sebesar satu galon per menit (gpm) dengan head sebesar 1 ft, dimana pompa tersebut mempunyai impeler yang geometris similar dengan pompa lain yang ditinjau.

Pompa yang geometris similar











= 













4 / 3

5 . 0 4

/ 3

5 .

0 ( )

) ( .

man s

man s

H Q n H

Q s

n ;Qs = 1 gpm ;Hmans = 1 ft

sehingga Ns =













4 / 3

5 .

)0

( Hman

Q

n n = rpm pompa ; Q = gpm ; Hman

= ft

Satuan lain ns =













4 / 3

5 .

)0

( Hman

Q

n x 3,65

n = rpm ; Q = m³/detik ; Hman = meter Penggunaan ns :

Sebetulnya besarnya harga “ns” tersebut tidak mempunyai arti secara fisis dalam kenyataan praktisnya. Penggunaan ns ada 2 macam :

1) Sebagai “type number”

Bila ns dipakai sebagai type number; maka harga ns tersebut dihitung pada kondisi pemompaan yang memberikan efisisensi yang terbaik.

2) Sebagai kriteria number

Dalam perancangan pompa secara similar ns tetap meskipun rpm, head, dan kapasitas pompa berubah.

Pemilihan jenis pompa didasarkan atas dasar bahasan kualitatif dan bahasan kuantitatif.

Alasan kuantitatif banyak dinyatakan dalam bentuk grafik atau daftar yang dapat dijumpai dalam berbagai pustaka. (Fungsi kapasitas (gal/min) dan head fluid (ft).

B. KOMPRESOR

Kompresor berfungsi untuk menangani gas bervolume besar pada tekanan 10,32 kPa (1,5 lbg/in²) sampai beberapa ratus kPa (lbg/in²).

1. Jenis-jenis Kompresor

Secara umum ada dua jenis kompresor : a. Continuous flow compressors, terdiri dari :

1) Centrifugal compressor 2) Axial flow compressor

1) Centrifugal compressor

Adalah mesin dengan aliran udara terus-menerus, tidak seperti Positive Displacement Compressor yang aliran udara naik turun. Kompresor ini diklasifikasikan sebagai mesin turbo. Jenis mesin banyak digunakan pada industri kimia dan minyak. Juga banyak dipakai pada industri besi dan baja, pipa, booster, dan platform di lepas pantai untuk kompresor injeksi. Mesin centrifugal mempunyai ukuran lebih kecil dan menghasilkan getaran yang kecil dari pada Positive Displacement Compressor.

Aliran udara dalam centrifugal compressor masuk impeller secara aksial dan keluar secara radial. Fluida ditekan melalui impeller oleh bilah impeller yang berputar dengan cepat. Kecepatan fluida diubah menjadi tekanan secara terpisah dalam impeller dan secara terpisah dalam difuser stasionari. Sebagian besar kecepatan yang meninggalkan impeller dikonversi menjadi energi tekanan.

Pada umumnya centrifugal compressor digunakan untuk rasio tekan yang lebih tinggi dan kecepatan aliran yang lebih rendah dari pada rasio tekan dan kecepatan aliran pada kompresor aksial. pada centrifugal compresor satu tingkat berbeda-beda tergantung dengan industri dan penggunaan.

Untuk mendesain centrifugal compresor seseorang harus mengetahui kondisi operasi (tipe gas, tekanan, suhu dan berat molekul) dan dia juga harus mengetahui korosifitas gas sehingga pemilihan jenis logam bisa dilakukan dengan tepat.

Fluktuasi gas yang disebabkan oleh ketidakstabilan proses harus diketahui sehingga kompresor bisa beroperasi tanpa hentakan.

2) Axial Flow Compressor

Digunakan pada kompresor turbin gas, industri baja sebagai blast furnace blower, industri kimia untuk pabrik asam nitrat

Drum tunggal dimana beberapa baris baling-baling yang mempunyai bagian airfoil bersilangan. diantara baris baling-baling ada stu baris baling-baling stasioner. Semua sudut baling-baling dan ruang didesain dengan akurat untuk menjaga performance dan juga efisiensi yang tinggi

Penggunaan multi stage menyebabkan peningkatan tekanan menyeluruh hingga 30 : 1. efisiensi kompresor axial lebih tinggi daripada kompresor sentrifugal.

Rasio tekan 1 : 5 – 1 : 15 perstage dan untuk aeroturbin 1,1 – 1,2 perstage

b. Positive Displacement Compressor (PDC)

Merupakan mesin yang mengutamakan volume mesin yang konstan dengan discharge pressure yang berubah-ubah.

Kompresor ini dibagi dua yaitu : 1) Rotary Compresor (RC)

Merupakan jenis PDC yang mengutamakan volume mesin yang konstan dengan discharge pressure yang berubah-ubah. Namun volume hanya dapat divariasi dengan merubah kecepatan, Bypassing dan wasting kapasitas pressure.

Discharge pressure akan bervariasi dengan resistensi pada sisi keluaran pada mesin. RC dapat diklasifikasikan menjadi : a) Straight-lobe Type

Beda tekanan hingga : 83 kPa (12 lbf / in²)

Kapasitas : 2,549 x 10⁴ m³ / h (15000 ft³ / min)

b) Screw Type

Rasio tekanan hingga : 4 : 1 ke atas

Kapasitas : 4,284 x 10⁴ m³ / h (25000 ft³ / min)

Lihat gambar 10.80 Perry’s

c) Sliding Vane

Beda tekanan hingga : 0,86 MPa (125 lbf / in²)

Kapasitas : 3,4 x 10³ m³ / h (2000 ft³ / min) Lihat gambar 10.81 Perry’s

d) Liquide Piston Type

Beda tekanan hingga : 0,52 MPa (75 lbf / in²)

Kapasitas : 6,8 x 10³ m³ / h (4000 ft³ / min) Lihat gambar 10.81 Perry’s

2) Reciprocating Compresor (RC)

Lebih banyak digunakan ketika head tekanan tinggi dan diperlukan pada aliran udara rendah.

RC dilengkapi dengan single stage atau multi stage.

Jumlah stage ditentukan oleh rasio kompresi P2 / P1. Rasio kmpresi biasanya terbatas sampai 4, meskipun kompresor kapasitas rendah dilengkapi denganrasio kompresi 8 dan bahkan lebih tinggi.

2. Pertimbangan Pemilihan Konfigurasi Kompresor

Faktor-faktor yang dipertimbangkan ketika memilih konfigurasi untuk memenuhi kebutuhan pabrik sebagai berikut :

a. Intercooling antar stage bisa mengurangi tenaga yang dibutuhkan

b. Back-to-back impeller memungkinkan daya tolak rata yang seimbang dan mengurangi overlouding (bearing) daya tolak c. Masukan dingin atau keluaran panas di tengah proses d. mengurangi masalah oil-seal dari pelumasan

e. Masukan dan keluaran tunggal mengurangi masalah pemipaan

f. bagian luar

g. Dalam pesawat keseimbangan (planer balance) yang mudah h. diakses dan bisa mengurangi waktu penyeimbangan medan i. Bagian casing panas dan dingin yang saling berdekatan

akan

j. mengurangi gradien panas dan oleh karenanya mengurangi distorsi case

k. Casing yang terpisah secara horizontal lebih mudah dibuka untuk pemeriksaan daripada casing yan trpisah secara vertical yang mengurangi waktu pemeliharaan

l. Rotor gantung menimbulkan masalah pensejajaran yang lebih mudan karena pensejajaran shaft-end hanya diperlukan pada kopling antara kompresor dan driver

m. Kompresor yang lebih kecil dengam tekanan tinggidengan kerja yang sama akan mengurangi masalah pada landasan mesin tetapi akan sangat mengurangi masalah jangkuan operasional

Konfigurasi Kompresor