Tujuan utama artikel ini adalah untuk menjelaskan jenis jenis kompresor beserta kelebihan dan kekurangan tiap tipe. Pasalnya, kompresor adalah komponen yang sangat esensial hampir pada semua sektor industri.
Kompresor adalah sebuah mesin yang dioperasikan secara mekanis dan berfungsi untuk menaikkan tekanan fluida dengan cara mengurangi volumenya. Jika kompresor menggunakan gas sebagai fluida kerjanya, maka disebut kompresor gas. Namun, jika kompresor mamakai udara sebagai fluida kerja, maka bisa disebut kompresor udara. Secara alami, kompresor yang meningkatkan tekanan gas dan udara juga ikut menaikkan suhu beberapa derajat.
Kompresor udara telah mendapatkan pengakuan dunia setelah penemuannya pada tahun 1875. Dengan bantuan kompresor udara, banyak orang yang dapat menghemat waktu dan biaya. Bahkan, ditemukan bahwa kompresor mempunyai dampak besar pada kehidupan masyarakat. Alhasil, tingkat produktivitas dan kinerja bisa meningkat secara signifikan. Inilah alasan utama mengapa permintaan kompresor naik drastis.
Cara Kerja Kompresor?
Prinsip kerja dasar kompresor, baik kompresor gas maupun udara dapat dengan mudah dipahami. Pada dasarnya, kompresor bekerja dengan mengubah volume gas atau udara dengan menggunakan piston atau diffuser untuk meningkatkan tekanan fluida kerja.
Ketika fluida kerja masuk ke dalam diffuser, maka kecepatan fluida dikonversi menjadi energi tekanan.
Dengan cara ini, kompresor mampu memampatkan gas atau udara. Setelah proses kompresi, udara akan ditempatkan di tangki penyimpanan. Banyak industri telah menggunakan kompresor untuk meningkatkan produksi, dan hal ini menjadi sebab berkembangnya banyak industri baru.
Saat ini, banyak perusahaan yang memproduksi dan memasok kompresor udara ke berbagai industri. Pembuatan mesin kompresor pada awalnya dilakukan dengan menggunakan kayu, tetapi sekarang banyak teknik dan bahan modern yang digunakan untuk membuatnya.
Banyak negara menggunakan kompresor udara untuk mencari keuntungan. Mereka menggunakan mesin ini untuk menghemat waktu, energi, dan uang.
Jenis Kompresor Positive Displacement
Kompresor positive displacement merupakan jenis kompresor udara yang bekerja dengan cara mengurangi volume ruang kompresi dengan memasukkan udara ke dalam ruang kompresi melalui bagian katup hisap. Udara tersebut akan dimampatkan sampai tekanan udara mencapai angka yang dibutuhkan. Udara terkompresi kemudian dihembuskan keluar melalui katup keluaran pada tekanan nominal untuk memberikan aliran udara.
Definisi lain dari kompresor positive displacement (PD), yaitu kompresor yang bekerja dengan menarik sejumlah gas atau udara pada saluran masuk kompresor dan kemudian mengeluarkannya secara paksa melalui saluran keluar kompresor.
Berikut beberapa jenis kompresor perpindahan positif (PD):
1. Kompresor reciprocating
Kompresor udara jenis reciprocating menggunakan piston atau plunger yang didorong oleh poros engkol (crank shaft). Piston atau plunger ini bergerak dengan kecepatan konstan untuk menarik udara masuk kemudian memampatkannya. Biasanya, satu penggerak piston menyedot udara di dalam silinder, dan penggerak lainnya menekannya.
Kompresor reciprocating mini memiliki daya 5-30 Hp tenaga kuda yang sebagian besar ditemukan dalam aplikasi mobil dan umumnya digunakan untuk operasi intermiten.
Kompresor reciprocating ukuran besar, di sisi lain, memiliki daya di atas 1000 Hp tenaga kuda dan biasanya digunakan dalam sektor minyak bumi dan aplikasi industri besar, seperti pabrik kimia, industri, kilang minyak, dan pemrosesan dan pengiriman gas alam.
| Kelebihan | Kekurangan |
| maintenance mudah | bunyi bising |
| cocok untuk aplikasi yang memerlukan tekanan tinggi | getaran tinggi |
| Sangat efisien dan fleksible | ukuran relatif besar |
| desain sederhana | Kompresor tidak dapat mengalirkan fluida secara konstan |
2. Kompresor rotary screw
Kompresor ulir putar adalah jenis kompresor udara yang paling umum digunakan saat ini. Pada kompresor ulir putar, udara tersedot ke dalam kompresor kemudian dimampatkan dengan bantuan dua buah rotor yang berputar secara terus menerus melalui bagian rongga. Pada setiap putaran, tekanan udara meningkat secara bertahap hingga menyentuh tekanan yang diinginkan.
Klasifikasi kompresor rotary screw tergantung pada jenis gearbox, metode pendinginan dan prinsip kerjanya. Kompresor udara jenis ini umumnya diproduksi dalam varian dry, water dan oil flooded.
Efisiensi kompresor ulir putar sangat tergantung pada pengering udara. Kompresor ini memiliki beberapa komponen, efisiensi tinggi, kapasitas besar, struktur sederhana, lonjakan tegangan, dan getaran rendah dan dapat berjalan pada kecepatan rendah untuk menyesuaikan daya.
| Kelebihan | Kekurangan |
| tidak memerlukan piston | lebih memerlukan banyak biaya dari jenis kompresor lain |
| efisiensi lebih tinggi dari kompresor yang menggunakan piston | maintenance juga sangat dibutuhkan |
| memerlukan ruang instalasi yang kecil | presisi tinggi |
| getaran lebih kecil | memerlukan peralatan spesial |
| reliability tinggi | biaya servis tinggi |
| service life panjang |
3. Kompresor udara ionic
Kompresor udara ionik juga disebut pompa piston cairan ionik. Beberapa kelebihan kompresor ionik adalah waktu pemakaian yang lama, dapat mengurangi konsumsi energi, perawatan yang tidak ruwet dan tidak memerlukan segel dan bantalan dalam pengorperasiannya.
4. Kompresor rotary vane
Kompresor udara rotary vane terdiri dari dua rotor asimetris (juga dikenal sebagai sekrup spiral) digunakan untuk meng-kompres udara.
Kompresor gas rotary vane di sisi lain terdiri dari rotor dengan sejumlah besar bilah. Bilah-bilah ini dipasang ke dalam alur radial rotor yang terlatak pada rumahan dengan struktur yang lebih rumit.
Ketika rotor berputar, bilah bergerak ke dalam dan ke luar slot dan menyentuh bagian dinding rumahan. Dengan demikian, bilah tersebut menciptakan dan menutup ruang sesaat.
Kompresor tipe ini biasa digunakan di toko ganti ban dan roda, dry cleaning, pompa cat, dan sebagainya.
| Kelebihan | Kekurangan |
| desain mudah | penggunaan terbatas |
| efisien | getaran tinggi selaama pengoperasian |
| biaya awal yang rendah | kompresor dengan komponen putar yang banyak |
| ukuran yang compact | biaya maintenance tinggi |
| konstruksi sederhana |
5. Kompresor rolling piston
Piston pada jenis kompresor rolling piston atau rotary piston bertugas untuk mendorong gas menuju ke bilah tetap. Dua buah kompresor jenis ini dapat dipasang pada poros yang sama untuk mengurangi kebisingan dan getaran serta meningkatkan kapasitas. Kompresor rolling piston tanpa pegas lebih dikenal sebagai kompresor swing.
Kompresor gas ini diklaim lebih efisien daripada kompresor reciprocating. Kompresor rotary piston menghasilkan lebih sedikit getaran dan komponen.
| Kelebihan | Kekurangan |
| biaya maintenance rendah | efisiensi rendah |
| biaya awal rendah | operasi biaing |
| operasi mudah | efisiensi rendah |
6. Kompresor scroll
Kompresor scroll biasa disebut pompa vakum scroll. Jenis kompresor udara ini menggunakan dua bilah spiral yang offset untuk mengompres atau memompa fluida, baik udara, gas dan cairan. Bentuk bilahnya bisa berupa kurva campuran atau spiral Archimedean.
Kompresor jenis ini bekerja lebih baik dengan batas kapasitas yang lebih rendah dibandingkan jenis kompresor lainnya. Selain itu, kompresor scroll lebih tenang dan dapat diandalkan.
Penggunaan kompresor tipe scroll biasa ditemukan di bagian perumahan, AC, kontainer, industri buah, pendinginan makanan, pompa vakum, transportasi truk, dan lain lain.
| Kelebihan | Kekurangan |
| ringan | kapasitas rendah |
| tidak bising | biaya tinggi |
| terdiri hanya beberapa komponen bergerak | |
| durabilitas tinggi |
7. Kompresor diafragma
Kompresor udara jenis ini merupakan kompresor bertipe piston yang konservatif. Pada kompresor ini, kompresi gas atau udara terjadi ketika diafragma bergerak.
Gerakan maju dan mundur pada pegangan diafragma terjadi dengan bantuan poros engkol dan mekanisme batang. Untuk meng-kompres gas, kotak kompresor dan membran akan melakukan kontak dengan gas.
Kompresor diafragma terbuat dari silikon atau karet. Alasan pemilihan bahan ini ialah agar diafragma dapat menahan kedalaman defleksi. Penggunaan kompresor diafragma dapa ditemukan do sektor gas alam (CNG) dan pembangkit hidrogen.
Jenis Kompresor Dynamic
1. Kompresor centrifugal
Kompresor sentrifugal termasuk dalam jenis kompresor udara yang dikenal banyak. Kompresor tipe sentrifugal menggunakan impeller berputar atau cakram di bagian housing untuk mendorong gas atau udara menuju bilah impeller. Baling-baling impeller tersebut akan menaikkan kecepatan gas. Sementara itu, diffuser mengubah energi kecepatan gas menjadi tekanan. Setelah itu, gas dipindahkan ke lokasi yang diinginkan.
Kompresor centrifugal banyak digunakan di sektor indsutri seperti pabrik petrokimia, gas alam, pabrik kimia, dan pabrik pengolahan kilang minyak. Aplikasinya berkisar dari ratusan hingga ribuan Hp. Dengan berkembangnya teknologi kompresor, tekanan outlet di atas 6,9 MPa (1.000 psi) dapat dicapai.
Kompresor udara jenis ini paling banyak digunakan dalam sistem pendingin udara, sistem HVAC dan pendinginan berskala besar.
| Kelebihan | Kekurangan |
| ringan | tidak cicok untuk aplikasi yang memerlukan tingkat kompresi tinggi |
| konstruksi mudah | menghasilkan tekanan terbatas |
| mudah untuk maintenance | efisiensi lebih rendah daripada kompresor reciprocating |
| biaya murah daripada kompresor recirocating | |
| energy-efisien |
2. Kompresor udara axial
Kompresor aksial juga merupakan jenis kompresor dinamis yang digunakan saat memerlukan laju aliran fluida yang tinggi. Kompresor aksial menggunakan serangkaian bilah yang berbentuk kipas untuk menaikkan tekanan fluida secara bertahap.
Sederhananya, jenis kompresor axial terdiri dari rotor dan stator. Rotor ialah bilah yang berputar dan berfungsi untuk mempercepat aliran cairan. Sementara itu, stator merupakan sudu tetap yang mampu memperlambat dan mengarahkan aliran fluida.
Jenis kompresor ini terdiri dari banyak komponen. Tidak heran jika konstruksi kompresor axial umumnya terbuat dari bahan berkualitas tinggi dan bersifat ekspansif. Jenis kompresor ini digunakan di stasiun CNG dan hampir pada semua aplikasi turbin gas.
| Kelebihan | Kekurangan |
| lebih efisien dibandingkan tipe kompresor lainnya | biaya relatif tinggi |
| memiliki rasio tekanan tinggi | desain rumit dibandingkan jenis kompresor dynamic lainnya |
| pilihan terbaik untuk multistage | berat |
| biaya rendah dibandingkan kompresor reciprocating | efisiensi rendah dibanding kompresor reciprocating |
Sumber artikel: https://mechanicalboost.com/air-compressor-types-and-applications/
