Konstruksi dan Fungsi Kompresor

B.      Konstruksi dan Fungsi Kompresor

Dalam buku ini hanya akan dibahas khusus konstruksi kompresor torak, karena pada umumnya kompresor udara yang digunakan pada bidang kerja industri kecil menengah (UKM) adalah kompresor torak.

Kompresor torak atau kompresor bolak-balik pada dasarnya adalah mengubah gerakan putar dari penggerak mula menjadi gerak bolak-balik torak/piston. Gerakan ini diperoleh dengan menggunakan poros engkol dan batang penggerak yang menghasilkan gerak bolak-balik pada torak.

Proses detail konstruksi kompresor torak kerja tunggal dan kerja ganda dicontohkan pada gambar berikut.

 

Gambar 7.10 Kompresor Kerja Tunggal 1 Tingkat Pendingan Udara

(Sumber: Modul jenis dan cara kerja kompresor)

 

Gambar 7.11 Kompresor Kerja Tunggal 1 Tingkat Pendingin Air

(Sumber: Modul jenis dan cara kerja kompresor)

 

Gambar 7.12 Kompresor Kerja Ganda 1 Tingkat

(Sumber: Modul jenis dan cara kerja kompresor)

 

Gambar 7.13 Kompresor Kerja Ganda 2 Tingkat Lawan Imbang

(Sumber: Modul jenis dan cara kerja kompresor)

Beberapa bagian konstruksi kompresor udara jenis torak/piston antara lain meliputi silinder, kepala silinder, torak/piston, batang torak, poros engkol, katup-katup, kotak engkol, dan alat-alat bantu. Berikut ini akan diuraikan beberapa bagian utama dari kompresor torak.

a)        Silinder dan Kepala Silinder

Silinder mempunyai bentuk silindris dan merupakan bejana kedap udara di mana torak bergerak bolak-balik untuk menghisap dan memampatkan udara.

Silinder harus kuat menahan beban tekanan yang ada. Silinder untuk tekanan kurang dari 50 kgf/cm² (4.9 Mpa) pada umumnya menggunakan besi cor sebagai bahan silindernya. Bagian dalam silinder diperhalus sebab cincin torak akan meluncuur pada permukaan dalam silinder. Dinding bagian luar silinder diberi sirip-sirip untuk memperluas permukaan sehingga lebih cepat/kuat memancarkan panas yang timbul dari proses kompresi di dalam silinder. Kompresor dengan pendingin air diperlengkapi dengan selubung air di dinding luar silinder.

Kepala silinder terbagi menjadi dua bagian, satu bagian sisi isap dan satu bagian sisi tekan. Sisi isap dilengkapi dengan katup isap dan sisi tekan dilengkapi dengan katup tekan. Pada kompresor kerja ganda terdapat dua kepala silinder, yaitu kepala silinder atas dan kepala silinder bawah. Kepala silinder juga harus menahan tekanan sehingga bahan pembuatnya adalah besi cor. Bagian dinding luarnya diberi sirip-sirip pendingin atau selubung air pendingin.

b)        Torak dan Cincin Torak

Torak merupakan komponen yang bertugas untuk melakukan kompresi terhadap udara/gas, sehingga torak harus kuat menahan tekanan dan panas. Torak juga harus dibuat seringan mungkin untuk mengurangi gaya inersia dan getaran.

Cincin torak dipasangkan pada alur-alur torak dan berfungsi sebagai perapat antara torak dan dinding silinder. Jumlah cincin torak bervariasi tergantung perbedaan tekanan sisi atas dan sisi bawah torak. Pemakaian 2-4 cincin torak biassanya dipakai pada kompresor dengan tekanan kurang dari 10 kgf/cm².

Pada kompresor tegak dengan pelumasan minyak, pada torak dipasangkan sebuah cincin pengikis minyak yang dipasang pada alur terbawah. Sedangkan pada kompresor tanpa pelumasan, cincin torak dibuat dari bahan yang spesifik yaitu karbon atau teflon.

 
Gambar 7.14 Konstruksi Torak Kompresor Bebas Minyak

(Sumber: Modul jenis dan cara kerja kompresor)

c)        Katup-Katup

Katup-katup pada kompresor membuka dan menutup secara otomatis tanpa mekanisme penggerak katup. Pembukaan dan penutupan katup tergantung dari perbedaan tekanan yang terjadi antara bagian dalam dan bagian luar silinder.

Jenis-jenis katup yang bisa digunakan adalah jenis katup pita, katup cincin, katup kanal, dan katup kepak.

Gambar 7.15 Konstruksi Katup Pita

(Sumber: Modul jenis dan cara kerja kompresor)

 

Gambar 7.16 Konstruksi Katup Cincin

(Sumber: Modul jenis dan cara kerja kompresor)

 

Gambar 7.17 Konstruksi Katup Kanal

(Sumber: Modul jenis dan cara kerja kompresor)

 

Gambar 7.18 Konstruksi Katup Kapak

(Sumber: Modul jenis dan cara kerja kompresor)

d)        Poros Engkol dan Batang Torak

Poros engkol dan batang torak mempunyai fungsi utama untuk mengubah gerakan putar menjadi gerak bolak-balik. Secara konstruksi, poros enegkol dan batang torak kompresor hampir sama dengan yang terdapat pada motor bakar. Ujung poros engkol berhubungan dengan transmisi daya dari sumber penggerak. Poros engkol dan batang torak bisa terbuat dari baja tempa.

e)        Kotak Engkol

Kotak engkol adalah sebagai blok mesinnya kompresor yang berfungsi sebagai dudukan bantalan engkol yang bekerja menahan beban inersia dari masa yang bergerak bolak-balik serta gaya pada torak. Pada kompresor dengan pelumasan minyak kotak engkol sekaligus sebagai tempat/bak penampung minyak pelumas.

f)         Pengatur Kapasitas

Volume udara yang dihasilkan kompresor harus sesuai dengan kebutuhan. Jika kompresor terus bekerja maka tekanan dan volume udara akan terus meningkat melebihi kebutuhan dan berbahaya terhadap peralatan. Untuk mengatur batas volume dan tekanan yang dihasilkan kompresor digunakan alat yang bisa disebut pembebas beban (unloader).