Prinsip Kerja Pompa Dan Kompresor

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

2. POMPA DAN KOMPRESOR 2.1 Pompa Pompa adalah alat yang dapat menambahkan energi kepada cairan sehingga dapat mengalir

dan bersikulasi baik tertutup maupun terbuka . Pompa dibagi

dalam dua kelompok (Gambar 2.1), yaitu: –

Positive displacement pump (pompa pergeseran positif)

–

Dynamic / momentum change pump (pompa dinamik)

PUM P P O S IT IV E D IS P L A C EM E N T :

D Y N AM IC / M O M E N T UM C H A N G E :

A .R e c i p ro c a ti n g : 1 .P is to n o r p lu n g e r 2 .D ia p h ra g m

A .R o ta ry : 1 .C e n trifu g a l o r ra d ia l e x it flo w 2 .A x ia l flo w 3 .M ix e d flo w (ra-adxiaial l)

B .R o ta ry : 1 .S in g le ro to r B. a .S lid i n g v a n e b .F le x ib le tu b e o r lin in g c .S c re w d .P e ris ta ltic (w a v e c o n tra c tio n ) 2 .M u ltip le ro to rs a .G e a r b .L o b e c .S c re w d .C irc u fe re n tia l p is to n

S p ecial D esign : 1 .J e t p u m p o r e je c to r 2 .E le c tro m a g n e tic p u m p fo r liq u id m e ta l s 3 .F lu id-a c tu a te d g-lift as o r h y d ra u lic ra m [K a ra s s ik e t a l., 1 9 7 6 ]

Gambar 2.1: Klasifikasi pompa [Karrasik, 1976] Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

5

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Di bawah ini, Tabel 2.1 yang menunjukkan data yang diperlukan untuk pemilihan pompa. Data ini dapat dikemukakan kepada pabrik pembuatnya. Tabel 2.1: Data yang diperlukan untuk pemilihan pompa. No.Data yang diperlukan

Keterangan

1 Kapasitas

Diperlukan juga keterangan mengenai kapasitas maksimum dan minimum.

2 Kondisi isap

Tinggi isap dari permukaan air isap ke level pompa. Tinggi fluktuasi permukaan air isap. Tekanan yang bekerja pada permukaan air isap. Kondisi pipa isap.

3 Kondisi keluar

4 Head total pompa

Tinggi permukaan Fluiida kerja keluar ke level pompa. Tinggi fluktuasi permukaan fluida keluar. Besarnya tekanan pada permukaan fluida keluar. Kondisi pipa keluar. Harus ditentukan berdasarkan kondisi-kondisi di atas. Sesuai dengan tekanan yang dibutuhkan agar komponrn mesein dapat bekerja dengan baik

5 Jenis zat cair

Air tawar, Bahan bakar minyak, pelumas (zat kimia), temperatur, berat jenis, viskositas, kandungan zat padat, dll.

6 Jumlah pompa

Pomp yang dipasang paralel atau seri

7 Kondisi kerja

Kerja terus-menerus, terputus-putus, jumlah jam kerja seluruhnya dalam setahun atau melelalui sensor

8 Penggerak

Motor listrik, motor bakar torak, turbin uap Driving Gear ( dijalankan oleh mesin itu sendiri. .

9

Poros tegak atau mendatar

10 Tempat instalasi

Hal ini kadang-kadang ditentukan oleh pabrik pompa yang bersangkutan berdasarkan instalasinya. Pembatasan-pembatasan pada ruang instalasi, ketinggian di atas permukaan laut, dipasang dengan mesinyang bersangkutandi luar atau di dalam gedung, fluktuasi temperatur.

11 Lain-lain

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

6

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.2: Berbagai pompa positive displacement

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

7

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Gambar

2.3 : Pompa sentrifugal

POMPA DAN KOMPRESSOR

Mixed-flow

Aksial

Gambar 2.4 Dynamic / momentum change pumps

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

8

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

2.1.1 Jenis dan prinsip kerja pompa Gambar 2.2 memperlihatkan sketsa konstruksi dalam dari berbagai pompa positive displacement yang sering dijumpai di industri. Gambar tersebut memperlihatkan : a. Reciprocating piston or plunger, misalnya: pompa minyak diesel b. Gear pump c. Double-screw pump d. Sliding vane e. Three-lobe pump f. Circumferential piston pump g. Flexible-tube squeegee, misalnya: pompa darah Gambar 2.3 memperlihatkan jenis-jenis pompa dinamik yang berputar dan desain khusus. Pompa dinamik berputar yang dikenal antara lain pompa sentrifugal atau radial exit flow, mixed flow (radial-axial) dan axial flow. Pompa dinamik desain khusus antara lain jet pump atau ejector, electromagnetic pump untuk liquid metals dan fluid-actuated gas-lift atau hydraulic ram.

Pompa sentrifugal: Pompa sentrifugal bekerja dengan putaran yang mengalirkan cairan dari sisi masuk melewati sudu-sudu pada impeler dan melemparkannya menjauh impeler yang diarahkan oleh rumah keongnya menuju sisi keluar pompa (lihat Gambar 2.6). Parameter pompa yang penting adalah head, debit dan putaran.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

9

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.5 : Impeler dan cara kerja Impeler

Gambar 2..5 : Prinsip kerja pompa sentrifugal

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

10

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Pompa sentrifugal dikelompokkan menjadi pompa tunggal atau gabungan. Pompa gabungan dapat berupa pompa bertingkat yang biasanya untuk menghasilkan head yang tinggi dan pompa isapan ganda (double suction) yang digunakan untuk menghasilkan debit yang tinggi. Pompa bertingkat mempunyai prinsip yang sama dengan pompa-pompa tunggal yang disusun secara seri. Sedangkan pompa isapan ganda sebenarnya merupakan dua buah pompa yang bersusun parallel dan dibangun secara kompak pada satu poros. Pada mesin diesel pompa

untuk

sisrkulasi sistem pendingin

dipergunakan

pompa sentrifugal Susunan pompa sentrifugal yang sering digunakan di industri, dapat dilihat pada Gambar 2.6. Komponen utama sebuah pompa sentrifugal adalah impeler, rumah keong, sisi masuk, sisi keluar, paking, bantalan, poros dan kopling.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

11

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

12

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.7 : Sebuah pompe sentrifugal dengan pengerak motor listrik

Gambar 2.8 : Komponen Pompa sistem pendingin pada Mesin Yanmar M 220 L - EN untuk hinght temperatur yanh digerakkan oleh mesin itu sendiri ( Driving Gear ) Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

13

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2. 9 : Gambar pompa dengan parts serta kerja fluida

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

14

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2. 10 : Pompa sirkulasi sistem pendingin yang terpasanga pada mesin Yanmar type M 220 L – EN

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

15

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Pompa Desain Khusus: Jenis pompa di antaranya adalah jet pump dan ejector. Pompa jet sering digunakan apabila kedalaman air melebihi 10 meter. Pada kondisi ini, apabila menggunakan pompa biasa, maka pompa tidak dapat menaikkan air karena pada sisi isap pompa telah terjadi pendidihan pada temperatur kerja. Pompa jet atau ejektor ini dapat digunakan untuk menghindarkan cairan yang akan dialirkan tidak mengenai pompa untuk tujuan tertentu misalnya kebersihan atau sifat abrasif fluidanya. Pompa ini menggunaan prinsip venturi dimana pada lehernya kecepatan akan sangat tinggi sehingga tekanan statik disini akan sangat kecil sehingga cairan yang dipompa akan mengalir dengan sendirinya akibat perbedaan tekanan yang tinggi.

2.1.2 Susunan konstruksi pompa Susunan pompa sekrup dapat dilihat pada Gambar 2.12. Komponen utama pompa jenis ini adalah rumah pompa, sekrup, poros, sisi masuk, sisi keluar, paking, bantalan, dan poros.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

16

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

S c h m a c h te l K G[1 9 9] 2

Gambar 2.12: Susunan konstruksi pompa sekrup

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

17

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Pompa pada seperti gambar 2.12 pada PLTD dipergunakan untuk pemompaan Slugde pada Lub oil Separatot dan Fuel separator. Pompa roda gigi. Susunan pompa roda gigi dapat dilihat pada Gambar 2.13. Komponen utama pompa jenis ini adalah rumah pompa, roda gigi pompa, poros, sisi masuk, sisi keluar, paking, bantalan, dan poros. Pompa roda gigi

paa mesin diesel secara

umum digimnakan pada sistem

pelumas dan sistem bahan bakar.

Gambar 2.13 : Pompa pada sistem pelumas dengan penggerak motor listrik.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

18

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.14 : Sebuah pompa transfer bahan bakar ( Pompa roda gigi )

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

19

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

s c re w lo c k w ash er g uard

POMPA DAN KOMPRESSOR

c a p s c re w pum p lo c k w ash er

c o u p lin g in s e r t c o u p lin g

c a p s c re w

pum p

t im e g ear

t im e g ear g a s k e tc o v e r n u ts

Gambar 2.15 : Gambar pompa Roda gigi yang digeraknan oleh motor listrik dengan partsnya

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

20

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.5: Susunan konstruksi pompa roda gigi untuk sistem pelimas yang digerakkan denga mesin itu sendiri

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

21

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

2.1.3 Unjuk kerja dan kondisi normal pompa

Gambar 2.15 Perbandingan unjuk kerja pompa dinamik dan pergeseran positifnpada kekentalan berbeda .

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

22

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Gammbar 2.16 Unjuk kwerja pompa sentrifugal pada putaran konstan

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

23

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Gambar 2.15

POMPA DAN KOMPRESSOR

menunjukkan perbandingan unjuk kerja pompa dinamik dan

pergeseran positif pada kekentalan berbeda dan unjuk kerja pompa sentrifugal pada putaran konstan. Sedangkan Gambar 2.16 mengilustrasikan unjuk kerja pompa sentrifugal tunggal pada putaran bervariasi dan unjuk kerja pompa sentrifugal pada berbagai diameter impeler pada putaran konstan (1170 rpm).

Gambar 2.17 :Unjuk kerja Pompa sentrifugal dengan variasi putaran

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

24

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.16 : Unjuk kewrja pompa dengan berbagai diameter impeler dengan putaran konstan ( 1170 Rpm )

Kavitasi Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

25

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Kavitasi adalah problem yang dapat terjadi pada sebuah pompa air. Kavitasi adalah adanya peronggaan pada permukaan impeler/sudu pompa atau turbin yang disebabkan adanya tubrukan gelembung-gelembung uap air yang muncul akibat pendidihan air pada temperetur rendah akibat tekanan airnya di bawah tekanan jenuhnya. NPSH (net positif suction head) (Gambar 2.8) adalah head yang dibutuhkan di sisi inlet pompa agar kavitasi atau pendidihan dapat dicegah. Harganya diketahui dari persamaan:

dimana pi= tekanan inlet, pv=tekanan jenuh uap air dan Vi=kecepatan inlet. Oleh sebab itu, secara kasar, posisi pompa air harus terletak kurang dari 10 meter dari atas permukaan air untuk mencegah kavitasi. Jika lebih dari itu, pompa harus diturunkan dekat permukaan atau direndam di dalam air atau menggunakan pompa jet.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

26

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.17: Unjuk kerja pompa sentrifugal gabungan seri dan paralel, Gambar 2.9 memperlihatkan karakteristik pompa sentrifugal yang digabung dalam susunan seri dan paralel. Susunan paralel menghasilkan debit yang lebih besar, sedangkan susunan seri menghasilkan head pompa yang lebih tinggi.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

27

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

2.1.4 Gangguan dan trouble shooting pompa Trouble shooting merupakan proses pemikiran / pertimbangan yang didukung pengambilan kesimpulan dan mengatasi gangguan. Tujuan trouble shooting adalah usaha untuk mencari dan menentukan penyebab gangguan serta mencari cara mengatasi gangguan. Persiapan sebelum melakukan trouble shooting antara lain: 1. Tersedianya buku petunjuk / instruction manual dari peralatan / PLTA 2. Menguasai prinsip kerja sistem generator, sistem penguat, sistem battery / DC system, sistem kontrol dan pengaman, sistem hidrolik / minyak tekan, sistem pelumas, sistem udara tekan, sistem pendingin, sistem turbin, dan lain-lain. 3. Tersedianya laporan operasi, log book dan lainnya yang diperlukan 4. Mencari/menelusuri dengan sistematis terhadap objek yang mengalami penyimpangan dari standarnya 5. Mengusahakan supaya gangguan yang telah diperbaiki tersebut tidak terulang lagi. Dalam melaksanakan trouble shooting perlu diketahui : 1. Sistem-sistem yang ada termasuk wiring / piping diagram-nya 2. Konstruksi dan bagian-bagiannya 3. Batasan-batasan ukuran (dimensi), penyetelan (setting) dan kelonggaran (clearance) 4. Indikasi yang muncul sewaktu gangguan. Berikut ini adalah diagram yang memuat gangguan umum dan cara mengatasinya (trouble shooting) untuk berbagai pompa biasa dan pompa benam berdasarkan Sularso et al. [1987].

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

28

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

29

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

30

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

31

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

32

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

33

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

34

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

35

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

36

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

37

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

2.2 Kompresor Kompresor adalah alat yang dapat menambahkan energi kepada uap atau gas sehingga dapat mengalir. Klasifikasi alat untuk mengalirkan uap atau gas menurut tekanan, yaitu:

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

38

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.18: Blower sentrifugal Fan

: Tekanan keluar ≤ 1 psi

Blower (Gambar 2.10) : Tekanan keluar ≤ 35 psi Kompresor

: Tekanan keluar > 35 psi

Kompresor torak

: Tekanan keluar > 50 psi

2.2.1 Jenis dan prinsip kerja kompresor Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

39

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Seperti pada pompa, kompresor juga diklasifikasikan pada berbagai kategori seperti yang diperlihatkan pada Gambar 2.11. [Parker Hannifin Co, 1980]

Gambar 2.19: Klasifikasi kompresor

Hal-hal yang perlu diketahui tentang sebuah kompresor, misalnya untuk pemilihannya: 1. Maksud penggunaan kompresor. 2. Tekanan isap. 3. Tekanan keluar. 4. Jenis dan sifat-sifat gas yang ditangani. 5. Temperatur dan kelembaban gas. 6. Kapasitas aliran (volume) gas yang diperlukan.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

40

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

7. Peralatan untuk mengatur kapasitas (jenis, otomatik atau manual, bertingkat banyak). 8. Cara pendinginan (dengan udara atau dengan air). Muka, temperatur, dan tekanan air pendingin, bila dipakai pendinginan air. 9. Sumber tenaga (frekuensi, tegangan, kapasitas daya dari sumber) 10. Kondisi dan lingkungan tempat instalasi. 11. Jenis penggerak mula (motor listrik atau motor bakar torak) 12. Putaran penggerak mula. 13. Jenis kompresor: – Pelumasan minyak atau bebas minyak. – Kompresor torak atau putar. – Jumlah tingkat kompresi. – Permanen atau portabel. 14. Jumlah kompresor [P a rk e r H a n nifin C o , 1 9 8 0 ]

Gambar 2.20: Prinsip kerja kompresor torak

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

41

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Prinsip kerja sebuah kompresor torak diilustrasikan pada Gambar 2.20. Komponen utama kompresor torak adalah sisi inlet, sisi outlet, torak, silinder dan katup. Udara masuk terisap oleh gerakan torak menjauhi sisi masuk. Pada saat ini katup inlet terbuka penuh dan katup outlet tertutup penuh. Ketika torak melakukan gerakan kompresi, maka katup inlet tertutup dan udara menjadi bertekanan tinggi karena terkompresi (volumenya berkurang). Ketika langkah kompresi hampir berakhir, maka katup outlet terbuka untuk mengeluarkan udara yang bertekanan tinggi tersebut yang diteruskan ke tabung/tangki pengumpul. Proses ini terjadi berulang terus pada kecepatan yang sangat tinggi.

Gambar 2.21: Kompresor torak (kiri) tunggal dan (kanan) duplex [IngersollRand] Untuk menaikkan tekanan dari kompresor torak tunggal, maka kompresor tingkat kedua digunakan. Udara yang bertekanan yang keluar dari kompresor pertama akan masuk ke dalam kompresor kedua. Dua buah kompresor yang dipasang seri ini disebut dengan kompresor duplex (Gambar 2.13). Untuk mengurangi daya yang dibutuhkan kompresor, maka sebelum dimasukkan ke kompresor tingkat dua, udara dari kompresor tingkat pertama didinginkan terlebih dahulu dengan alat yang disebut dengan intercooler (pendingin antara) (lihat Gambar 2.14).

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

42

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

[Parker Ha nnifin C o, 1980]

Gambar 2.22: Kompresor dengan intercooler [Ingersoll-Rand]

Gambar 2.23 Kompresor

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

43

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

2.2.2 Susunan konstruksi kompresor Gambar 2.24 : memperlihatkan dua instalasi kompresor torak. Kompresor sebelah kiri digunakan secara berkala untuk kegiatan-kegiatan pemeliharaan di PLTD, sedangkan yang kedua dipakai terus menerus untuk mensuplai udara tekanan ke tangki accumulator (pressure tank) yang termasuk sistem kontrol yang menggerakkan regulating ring servomotor pengatur guide vane.

Gambar 2.24 : Kompresor torak portaible

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

44

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.25 : Kompresor untuk Pengisian tabung udara 2.2.3 Unjuk kerja dan kondisi normal kompresor

Gambar 2.25: Diagram P-V sebuah kompresor torak [Sularso et al., 1987]

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

45

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Karakeristik sebuah kompresor torak dapat dilihat pada diagram P-V yang diilustrasikan pada Gambar 2.16. Terlihat bahwa pada kondisi torak mencapai titik terjauh dari pusat putaran poros engkol, tekanan gas maksimal terjadi. Unjuk kerja sebuah kompresor satu tingkat berdaya 37 kW dapat dilihat pada Gambar 2.16. Pada gambar tersebut terlihat, bahwa efisiensi volumetris dan volume udara menurun dengan kenaikan tekanan keluaran kompresor, sedangkan efisiensi adiabatis meningkat. Kenaikan tekanan ini juga mengakibatkan daya yang dibutuhkan poros kompresor meningkat.

Gambar 2.26: Kurva performansi sebuah kompresor [Sularso et al., 1987]

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

46

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

2.2.4 Gangguan dan trouble shooting kompresor Berikut ini adalah daftar gangguan yang sering terjadi pada sebuah kompresor beserta gejala, penyebab dan prosedur tindakan perbaikannya. Tabel 2.2: Trouble-shooting kompresor torak kecil [Sularso et al., 1987]

Tabel 2.2: Trouble-shooting kompresor torak kecil (sambungan)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

47

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

48

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Tabel 2.3: Trouble-shooting kompresor sekrup kecil [Sularso et al., 1987]

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

49

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Tabel 2.4: Trouble-shooting kompresor sekrup kecil (sambungan)

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

50

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

2.3 Motor Penggerak Untuk menggerakkan pompa atau kompresor diperlukan motor penggerak yang umumnya menghasilkan kerja mekanik dalam bentuk putaran. Putaran motor penggerak seperti ini akan ditransmisikan dengan sebuah poros ke pompa atau kompresor. Daya mekanis poros dapat dihitung dengan persamaan: Pm = Tω =

2πnT 60

dimana: Pm = daya mekanis, Watt T

= torsi poros, N.m

ω = kecepatan sudut poros, 1/s N = jumlah putaran per menit, rpm

2.3.1 Jenis dan prinsip kerja motor penggerak Penggerak

utama

(prime

mover)

untuk

pompa

dan

kompresor

dapat

dikelompokkan sebagai berikut: 1. Motor Listrik a. Motor AC i.

Motor induksi sangkar bajing

ii.

Motor induksi wound

iii.

Motor sinkron

b. Motor DC 2. Motor Bakar a. Diesel b. Bensin c. Gas 3. Mesin Uap Silinder

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

51

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

4. Turbin a. Turbin uap b. Turbin air c. Turbin gas

Gambar 2. 27 : Kompresor dengan penggerak motor listrik

Gambar 2.28 : Kompresor dengan penggerak mesinDiesel

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

52

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.29 Kompresor dengan penggerak Mesin Diesel dan Motor listrik

Gambar 2.30 : gambar Kompresor dengan penggerak uap.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

53

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Gambar 2.28, 2.29, 2.30

POMPA DAN KOMPRESSOR

memperlihatkan beberapa penggerak mula untuk

pompa atau kompresor. Motor listrik adalah alat yang mengkonversikan / merubah energi listrik menjadi energi gerak (mekanik), biasanya energi mekanik putaran. Motor bakar adalah mesin pembakaran dalam yang merubah energi termal untuk membangkitkan gerakan (energi mekanik) dengan cara membakar campuran bahan bakar dan oksigen yang ada di udara. Motor bakar yang paling sering digunakan adalah motor bakar berbahan bakar petrol dan minyak diesel (solar). Mesin uap menggunakan tekanan uap untuk menghidupkan mekanisme yang menggerakkan pompa atau kompresor.

Gambar 2.31 : Motor induksi untuk pengerak Kompresor

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

54

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.32 : Gambar Motor induksi Woud Rotor

Motor AC, motor induksi ( Gambar 2.31 ) adalah paling banyak digunakan untuk motor listrik pompa. Motor ini terdiri dari wound stator konvensional dengan sejumlah kutub dan phase dan rotor dengan batang cor atau kuningan yang ditanam pada rotor. Motor ini beroperasi pada putaran di bawah kecepatan putaran sinkron dengan slip atau rpm tertentu, yang dapat dihitung dengan: Kecepatan sinkron = N = f x 60 x 2/p dimana: p = jumlah kutub (pole) f = frekuensi daya jaringan, Hz N = Kecepatan, rpm. Prosentasi slip dapat dihitung dengan persamaan: Slip persen = % slip = (N - s) x 100/N

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

55

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

dimana s = rpm slip. Power factor motor, PF dihitung dengan persamaan: PF=100 cos θ dimana θ = sudut antara tegangan dan arus pada terminal motor (leading atau lagging). Efisiensi motor pada tegangan, frekuensi dan dayakuda diperoleh dengan persamaan berikut: Efisiensi% = Daya keluaran poros/daya masukan listrik x 100 Waktu yang dibutuhkan untuk mempercepat pompa adalah: t = WK2 x ∆ rpm/308T dimana: ∆ rpm = perubahan kecepatan t

= waktu

[rpm] [s]

WK2 = momen inersia total

[lb-ft2]

T

[lb.ft]

= torsi

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

56

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.32 : Metode menstart motor sinkron;

Gambar 2.31 : Wound rotor induction motor

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

57

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

Gambar 2.31.

POMPA DAN KOMPRESSOR

Memperlihatkan metode menstar motor sinkron dan jenis motor

induksi dengan wound rotor. Gambar 2.20 menunjukkan beberapa tipe motor DC yang dapat digunakan untuk menggerakkan pompa atau kompresor.

Shunt motor

Series motor

Compound motor

Gambar 2.32 : Type – type motor DC Turbin uap juga dapat digunakan sebagai penggerak utama pompa atau kompresor yang berdaya besar.

2.3.2 Susunan konstruksi motor penggerak Gambar 2.33

memperlihatkan konstruksi dalam sebuah motor induksi dan

gambar komponen-komponen sebuah motor induksi sampai kepada komponen kecilnya.

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

58

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.3 3: Susunan konstruksi motor induksi 2.3.3 Unjuk kerja dan kondisi normal motor penggerak

Gambar 2.34: Karakteristik umum kecepatan-torsi untuk motor listrik Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

59

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

[ Gambar 2.35 : Karakteristik kecepatan-torsi Motor Sangkar

Gambar 2.36 : Kerekteristik Kecepatan dan Torsi motor induksi woundrotor Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

60

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Karakteristik umum sebuah motor induksi dapat dijelaskan dengan Gambar 2.34. Gambar 2.55a memperlihatkan karakteristik putaran terhadap torsi sebuah motor induksi sangkar bajing (squirrel cage) dan Gambar 2.36

memperlihatkan

karakteristik pada motor induksi wound rotor.

2.3.4 Gangguan dan trouble shooting motor penggerak Berikut ini adalah Tabel 2.5 daftar gejala gangguan yang sering terjadi pada motor listrik sebuah kompresor beserta penyebab dan prosedur tindakan perbaikannya. Tabel 2.5: Gejala dan penyebab gangguan serta prosedur tindakan perbaikan pada motor listrik kompresor [Sularso et al., 1987]

Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

61

PT PLN (PERSERO) PUSAT PENDIDIKAN DAN PELATIHAN

POMPA DAN KOMPRESSOR

Gambar 2.37 berikut ini adalah diagram dari daftar gejala gangguan yang sering terjadi pada motor listrik 3-fasa sangkar bajing beserta penyebab dan prosedur tindakan perbaikannya.

Gambar 2.37: Gejala dan penyebab gangguan serta prosedur tindakan perbaikan pada motor listrik kompresor [Sularso et al., 1987] Berbagi dan menyebarkan ilmu pengetahuan serta nilai-nilai perusahaan

62