Perhitungan Kapasitas dan Efisiensi Kompresor

Hasil udara yang terkompresi oleh perangkat kompresor disebut sebagai “ aliran volume standar” atau Standard Volume Flow, yang dinyatakan dalam satuan pengukuran m3n/s atau dmn3/s atau juga ars/min.

Kapasitas kompresor juga bisa disebut sebagai “ Teoritis Volume Intake” (Theoretical Intake Volume),  untuk kompresor jenis piston berdasar rumus berikut:

Q (l/min) = (area piston dalam dm2) x (panjang stroke dalam dm) x (# silinder langkah pertama) x (rpm)

Q (cfm) =((area piston dalam in2) x (panjang stroke dalam inchi) x (# silinder langkah pertama) x (rpm)) / 1728

Perhitungan Kapasitas dan Efisiensi Kompresor
Perhitungan Kapasitas dan Efisiensi Kompresor

Pada kompresor dua langkah (two-stage), hanya pada silinder pertama yang dipertimbangkan.

Hasil tekanan efektif adalah selalu berkurang/ menurun karena faktor kerugian volumetrik dan panas muncul.

Kerugian volumetrik tidak dapat dihindari, karena tidaklah mungkin untuk melepaskan semua udara bertekanan keluar dari silinder pada akhir langkah kompresi. Ada ruang yang tersisa pada akhir proses tekan, yang disebut sebagai volume mati.

Sementara itu kerugian akibat panas pasti akan terjadi, karena selama kompresi udara muncul suhu yang tinggi, oleh karena itu tekanan akan berubah pada saat suhu tekanan berubah (sesuai dengan Hukum Charles).

Efisiensi Volume

Rasio = udara bebas / perpindahan

Dinyatakan sebagai persentase yang dikenal sebagai efisiensi volumetrik, dan memiliki variasi ukuran, jenis dan pembuat perangkat, jumlah tahap/langkah dan tekanan akhir-nya.

Efisiensi volumetrik dari kompresor dua langkah adalah kurang dari jenis kompresor satu langkah, meskipun sama-sama memiliki volume mati.

Panas dan Efisiensi Overal

Selain kerugian-kerugian seperti yang dijelaskan di atas, ada juga faktor panas yang mempengaruhi efisiensi kompresi udara. Kerugian yang ditimbulkan akan mengurangi efisiensi keseluruhan dan tergantung juga pada rasio kompresi dan beban.

Sebuah kompresor bekerja pada kapasitas hampir penu terakumulasi panas yang besar dan kehilangan efisiensi.

Pada kompresor dua langkah, rasio kompresi pertahap menjadi berkurang, sebagian dikompresi dalam silinder pertama, lalu didinginkan terlebih dahulu sebelum selanjutnya masuk ke silinder kedua.

Contoh:

Udara dari luar masuk ke silinder pertama, kemudian dikompresi dengan sepertiganya adalah sebagai volume, tekanan absolut pada outlet adalah 3BAR. Panas muncul pada tekanan rendah ini. Kemudian masuk inter-cooler / pendingin dan masuk ke silinder kedua dan kembali, bahwa sepertiga-nya adalah sebagai volume. Tekanan akhirnya adalah 9BAR.

Jadi panas yang muncul pada pemakaian jenis kompresi satu langkah akan menghasilkan timbulnya panas yang lebih pada tingkat kompresi yang sama.

Pada gambar diagram dibawah ini ditunjukkan perbandingan efisiensi keseluruhan antara kompresor satu langkah dan dua langkah ( satu silinder dan dua silinder), dengan berbagai tekanan akhir.

Diagram Efisiensi Overal
Diagram Efisiensi Overal

Untuk tekanan akhir yang rendah, kompresor satu langkah lebih baik / efisien daripada kompresor dua langkah.

Kebutuhan konsumsi energi spesifik adalah ukuran dari efisiensi secara keseluruhan dan dapat digunakan untuk memperkirakan biaya peralatan kompresor.

Sebagai angka rata-rata, dapat diasumsikan bahwa KW energi listrik yang dibutuhkan untuk menghasilkan 120 – 150 l/min (= 0,12 … 0,15 m3n/min /kW), untuk tekanan kerja 7BAR atau 1HP, energi listrik yang dibutuhkan untuk menghasilkan 4 – 5 cfm pada tekanan kerja 100psi.

Angka yang tepat tentunya disesuaikan dengan jenis dan ukuran kompresor.

Demikian pembahasan efisiensi yang merupakan salah satu faktor kapasitas sebuah kompresor.

Loading...
loading...

Kirim Komentar

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *