Compressor diartikan sebagai alat atau mesin yang digunakan untuk memampatkan (menekan) udara atau gas. Sehingga kompresor ini adalah penghasil udara mampat. Karena proses pemampatan, udara mempunyai tekanan yang lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan udara luar (1atm). Dalam kehidupan sehari-hari, sebagai contoh, udara mampat yang digunakan untuk mengisi ban mobil atau sepeda motor, memompa bola. Udara mampat untuk juga digunakan untuk membersihkan bagian-bagian mesin yang kotor di bengkel-bengkel dan manfaat lain yang sering dijumpai sehari-hari.
Pada industri, penggunaan kompresor sangat penting, baik sebagai penghasil udara berteknan atau sebagai bagian dari mesin. Kompresor banyak dipakai untuk mesin pneumatik, sedangkan yang menjadi satu dengan mesin yaitu turbin gas, mesin pendingin dan lainnya.
Prinsip kerja kompresor dapat dijelaskan sebagai berikut. Jika torak pompa ditarik keatas, tekanan di bawah silinder akan turun sampai di bawah tekanan atmosfer sehingga udara akan masuk melalui celah katup hisap yang kendur. Katup terbuat dari kulit lentur, dapat mengencang dan mengendur dan dipasang pada torak. Setelah udara masuk pompa kemudian torak turun kebawah dan menekan udara, sehingga volumenya menjadi kecil.
Tekanan menjadi naik terus sampai melebihi tekanan di dalam ban, sehingga udara mampat dapat masuk ban melalui katup (pentil). Karena diisi udara mampat terus-menerus, tekanan di dalam ban menjadi naik. Proses pemampatan terjadi karena perubahan volume pada udara yaitu menjadi lebih kecil dari kondisi awal.
Kompresor yang terlihat pada gambar diatas biasa kita jumpai dibengkel-bengkel kecil sebagai penghasil udara tekan untuk keperluan pembersih kotoran dan pengisi ban sepeda motor atau mobil. Prinsip kerjanya sama dengan pompa ban, yaitu memampatkan udara di dalam silinder dengan torak. Perbedaanya terletak pada katupnya, kedua katup dipasang dikepala silinder, dan tenaga penggeraknya adalah motor listrik. Tangki udara berfungsi sama dengan ban yaitu sebagai penyimpan energi udara tekan.
Jenis-jenis kompresor
Prinsip kerja kompresor dan pompa adalah sama, sehingga kedua mesin tersebut menggunakan energi luar kemudian diubah menjadi energi fluida. Pada pompa, di nosel keluarnya energi kecepatan diubah menjadi energi tekanan, begitu juga kompresor pada katup keluar udara mampat mempunyai energi tekanan yang besar. Hukum-hukum yang berlaku pada pompa dapat diaplikasikan pada kompresor. Berbeda dengan pompa yang klasifikasinya berdasarkan pola aliran, klasifikasi kompresor biasanya berdasarkan tekanannya atau cara pemampatann. Dari sistem kerjanya kompresor dibedakan menjadi kompresor kerja tunggal dan kompresor kerja ganda.
Kompresor Piston (bolak-balik) terdiri dari 3 jenis yaitu :
Kompresor Piston (bolak-balik) terdiri dari 3 jenis yaitu :
- Kompresor Piston Aksi Tunggal. Kompresor piston dengan hanya mempunyai satu silinder, dengan gerakan torak yang bolak balik di dalamnya.
- Kompresor Piston Aksi Ganda. Kompresor piston dengan mempunyai jumlah silinder lebih dari satu, dibuat dengan maksud untuk memperoleh kapasitas yang lebih besar atau tekanan yang lebih besar.
- Kompresor Diafragma. Kompresor diafragma ini termasuk ke dalam jenis kompresor torak. Penempatan torak dipisahkan dengan ruangan penyedotan oleh sebuah diafragma. Kompresor jenis ini banyak digunakan dalam industri bahan makanan, industri farmasi dan kmia.
Kompresor torak atau kompresor bolak-balik pada dasarnya adalah mengubah gerakan bolak-balik torak/piston. Gerakan ini diperoleh dengan menggunakan poros engkol dan batang penggerak yang menghasilkan gerak bolak-balik pada torak. Gerakan torak akan menghisap udara ke dalam silinder dan mmampatkannya. Lankah kerja kompresor torak hampir sama dengan komsep kerja motor torak.
Langkah Kerja Kompresor Torak:
Urutan proses kompresor torak adalah berikut. Langkah pertama adalah langkah hisap, torak bergerak ke bawah oleh tarikan engkol. Di dalam ruang silinder tekanan menjadi vakum di bawah 1 atmosfir, katup hisap terbuka karena perbedaan tekanan dan udara terhisap ke dalam ruang diatas torak. Kemudian torak bergerak keatas, katup hisap tertutup dan udara dimampatkan. Karena tekanan udara, katup keluar menjadi terbuka. Secara lengkap langkah-langkah kerjannya adalah sebagai berikut
1. Langkah Hisap
Poros engkol berputar, torak bergerak dari TMA ke TMB. Kevakuman terjadi pada ruangan di dalam silinder, sehingga katub hisap terbuka oleh adanya perbedaan tekanan dan udara terhisap masuk ke dalam silinder.
Langkah kompresi terjadi saat torak bergerak TMB ke TMA, katup hiasap dan katup keluar tertutup sehingga udara dimampatkan di dalam silinder.
3. Langkah Keluar
Bila torak meneruskan gerakannya ke TMA, tekanan di dalam silinder akan naik sehingga katup keluar oleh tekanan udara sehingga udara keluar memasuki tangki penyimpanan udara.
Kompresor Torak Kerja Ganda
Kompresor torak kerja ganda proses kerjanya tidak berbeda dengan kerja tunggal. Pada kerja ganda, setiap gerakan terjadi sekaligus langkah penghisapan dan pengkompresian. Dengan kerja ganda, kerja kompresor menjadi lebih efisien dan udara yang disimpan lebih banyak.
Setelah itu torak akan bergerak kekiri dan terjadi pemampatan udara pada sisi sebelah kiri torak dan katub keluar sebelah kiri akan terbuka. Pada saat yang sama juga terjadi kevakuman pada ruang disebelah kanan torak, sehingga katub masuk sebelah kanan terbuka dan udara dari saringan akan masuk ke ruang disebelah kanan dari torak Dengan kerja ganda, kerja kompresor menjadi lebih efisien.
Karakteristik kompresor
Perbandingan Kompresi
- Umumnya, gas memasuki kompresor pada suatu nilai tekanan dan meninggalkan kompresor pada nilai tekanan yang lebih besar Perbedaan antara tekanan suction dan discharge mewakili kerja yang dilakukan terhadap gas, setelah dikurangi kerugian akibat panas dan gesekan.
- Perbandingan nilai kompresi, R merupakan hubungan antara tekanan discharge dan suction, dalam nilai absolut, Ps dan Pd
- R menunjukkan berapa kali tekanan suction dilipat gandakan menjadi tekanan discharge. R merupakan indicator sejumlah tekanan yang kompresor tambahkankepada gas B.
Kapasitas Kompresor
- Kapasitas kompresor diukur dengan jumlah volume gas yang dipindahkan dalam satuan waktu
- Laju kapasitas gas dalam m³/min tergantung kepada kecepatan gas dan diameter pipa yang dilalui oleh gas
- Oleh karena kompresor mengkompresi gas, volume gas yang memasuki kompresor akan lebih besar dibandingkan dengan volume gas yang meninggalkan kompresor
- Nilai kapasitas gas dalam m³/min mewakili volume gas sebelum proses kompresi, diukur pada sisi suction kompresor
