Sebelum Anda dapat mempelajari tentang kompresor dan metode kompresi yang berbeda, pertama-tama kami harus memperkenalkan dua prinsip dasar kompresi gas kepada Anda. Setelah itu, kita akan membandingkan keduanya dan melihat perbedaan kompresor dalam kategori ini.
Ada dua prinsip umum untuk kompresi udara (atau gas): kompresi perpindahan positif dan kompresi dinamis. Kedua prinsip ini didasarkan pada teori tentang bagaimana udara dikompresi dan dibuang.
Pada kompresi perpindahan positif, udara ditarik ke dalam satu atau beberapa ruang kompresi, yang kemudian ditutup saluran masuknya. Secara bertahap, volume ruang kompresi mengecil dan udara dikompresi di dalamnya. Ketika tekanan telah mencapai rasio yang ditentukan, sebuah port atau katup akan dibuka. Udara kemudian dikeluarkan ke sistem saluran keluar karena volume ruang kompresi yang terus mengecil.
Pada kompresi dinamis, udara ditarik ke sela-sela bilah pada impeller kompresi yang berputar cepat dan dipercepat ke kecepatan tinggi. Gas kemudian dibuang melalui difuser yang mengubah energi kinetik menjadi tekanan statis.
Kompresor perpindahan positif memberikan aliran udara yang konsisten, tanpa tergantung dari tekanan sistem. Kompresor ini mengompresi udara dengan memerangkap volume tetap dan mengompresinya secara mekanis, seperti pada piston atau rotary screw.
Kompresor ini menghasilkan rasio tekanan yang lebih tinggi bahkan pada kecepatan yang lebih rendah dan ideal untuk aplikasi yang lebih kecil dan stabil seperti industri manufaktur dan otomotif. Desainnya yang sederhana memastikan keandalan dan pemeliharaan yang mudah.
Kompresor dinamis menggunakan bilah yang berputar dengan kecepatan tinggi untuk mengompresi udara dalam jumlah besar.
Laju aliran dan tekanannya bervariasi dengan kecepatan operasi, sehingga cocok untuk aplikasi dengan volume tinggi seperti pembangkit listrik dan HVAC. Desainnya yang kompleks dioptimalkan untuk laju aliran bervariasi dan operasi kecepatan tinggi yang efisien.
Pompa sepeda merupakan contoh kompresi perpindahan positif paling sederhana. Udara ditarik ke dalam sebuah tabung dan dikompresi oleh piston yang bergerak. Kompresor piston memiliki prinsip pengoperasian yang sama, dengan piston maju-mundur yang digerakkan oleh batang piston dan poros engkol yang berputar.
Kompresor yang hanya menggunakan satu sisi piston untuk kompresi disebut kompresor kerja tunggal. Jika kompresor menggunakan sisi atas dan bawah piston, ini disebut kompresor kerja ganda. Rasio tekanan adalah perbandingan antara tekanan absolut pada sisi saluran masuk dan sisi saluran keluar.
Oleh karena itu, suatu mesin yang menarik udara pada tekanan atmosfer (1 bar(a)) dan mengompresinya ke tekanan berlebih 7 bar, terhitung bekerja pada rasio tekanan (7 + 1) / 1 = 8.
Dua grafik di bawah ini masing-masing menggambarkan hubungan tekanan-volume untuk suatu kompresor teoretis dan diagram realistis untuk sebuah kompresor piston.
Volume langkah adalah volume silinder yang dilalui oleh piston selama tahap isap. Volume jarak bebas adalah volume di bawah katup saluran masuk dan keluar dan di atas piston. Karena alasan mekanis, katup ini harus berada di atas titik balik piston.
Perbedaan antara volume langkah dan volume isap disebabkan oleh pemuaian udara yang tersisa dalam volume jarak bebas sebelum pengisapan dimulai. Desain praktis kompresor, misalnya kompresor piston, memunculkan perbedaan antara diagram p/V teoretis dan diagram aktual.
Katup-katup ini tidak dapat kedap sepenuhnya dan akan selalu ada sedikit kebocoran antara skirt piston dan dinding silinder. Selain itu, katup tidak dapat membuka dan menutup penuh tanpa terjadi sedikit penundaan. Hal ini mengakibatkan penurunan tekanan ketika gas mengalir melalui celah-celah tersebut. Gas juga terpanaskan ketika mengalir ke silinder akibat desain ini.
Pada kompresor dinamis, peningkatan tekanan terjadi ketika gas mengalir. Gas yang mengalir dipercepat hingga kecepatan tinggi oleh putaran bilah impeller. Kecepatan gas kemudian berubah menjadi tekanan statis saat dipaksa melambat di bawah pemuaian dalam difuser.
Tergantung pada arah utama aliran gas yang digunakan, kompresor ini disebut kompresor radial atau aksial. Dibandingkan dengan kompresor perpindahan, perubahan kecil terhadap tekanan kerja kompresor dinamis menghasilkan perubahan besar pada laju aliran.
Setiap kecepatan impeller memiliki batas atas dan bawah laju aliran. Batas atas berarti kecepatan aliran gas mencapai kecepatan sonik. Batas bawah berarti tekanan balik menjadi lebih besar daripada terbentuknya tekanan kompresor, yang memicu aliran balik di dalam kompresor. Hal ini menyebabkan pulsasi, kebisingan, dan risiko kerusakan mekanis.
Untuk memahami lebih lanjut tentang bagaimana kompresor dinamis diatur dan bagaimana performanya dioptimalkan,baca panduan ini tentang pengaturan kompresor dinamis.
30 Juni, 2022
Ada banyak hal yang harus Anda pertimbangkan saat memilih kompresor udara untuk bisnis Anda. Dalam artikel ini, kami akan menjelaskan kompresor apa yang paling cocok untuk Anda, berdasarkan aplikasi dan kebutuhan Anda.
16 Maret, 2023
Jika Anda memerlukan horsepower yang tinggi, kompresor dinamis adalah pilihan yang ideal. Tipe kompresor ini tersedia dalam desain aksial dan radial.
4 Agustus, 2022
Udara bertekanan ada di sekitar kita, tetapi apa yang dimaksud dengan itu? Izinkan kami memperkenalkan Anda dengan dunia udara bertekanan dan prinsip kerja dasar kompresor.