APLIKASI TERMODINAMIKA DALAM KOMPRESOR

Diposting olehPosted at
Berbagi
Gambar 1 Kompresor 
Termodinamika merupakan yang ilmu yang membahas tentang proses perpindahan energi sebagai panas (kalor) dan usaha (kerja) antara sistem dengan lingkungan. Hukum pertama dari termodinamika membahas hukum kekekalan energi. Sedangkan pada hukum kedua membahas proses spontan dimana fungsi untuk mengetahui kespontanan reaksi ialah entropi, yang berarti ukuran ketidakteraturan suatu system dengan nilai entropi positif. Hukum ketiga adalah menentukan nilai entropi mutlak (Chang, 2002).
            Salah satu aplikasi termodinamika adalah kompresor. Kompresor merupakan pengkompresi udara atau dapat pula diartikan sebagai penghasil udara mampat (Iskandar,2017). Kerja kompresor dipengaruhi oleh beberapa penunjang, yaitu termodinamika, perpindahan panas dan pendingin. Teori kompresi adalah jika gas ditekan paksa pada temperatur tetap pada ruang tertutup, maka volume pada ruang tutup akan mengalami pengecilan volume dan tekanan gas akan bertambah, dengan demikian tekanan akan berbanding terbalik dengan volumenya. Pernyataan ini disebut “Hukum Boyle” dengan rumus (Sularso,2006):
P1 V1 = P2 V2 = tetap

Gambar 2 Diagram T-S (aktual)
Penentuan kondisi udara masuk dan keluar kompresor merupakan proses analisa termodinamikanya. Efisiensi politropik, yaitu efisiensi isentropis dari sebuah tingkat kompresor yang konstan untuk setiap tingkat berikutnya (Gambar 2 Diagram T-S), merupakan dasar dari perhitungan termodinamika kompresor. Proses kompresi politropik adalah proses kompresi yang sesungguhnya dalam kompresor, dimana adanya kenaikan temperatur dan adanya panas yang dipancarkan keluar.
P1V1n = P2V2n
dimana n adalah indeks poliprotik dengan 1<n<cp/cv, untuk kompresor biasanya n = 1,25-1,35 (Sularso,2006).
Ada 2 jenis efisiensi  dalam proses kompresi pada kompresor yaitu volumetrik dan adiabatik keseluruhan. Pada volumetrik, jumlah udara mampat yang keluar kompresor dengan jumlah udara yang masuk kompresor tidak akan mencapai jumlah yang sama pada proses penghisapan. Efisiensi volumetrik didefinisikan sebagai tingkat pencapaian proses pemampatan udara pada kompresor, yaitu perbandingan jumlah udara yang dikeluarkan kompresor yang berfungsi sebagai udara mampat dengan jumlah udara yang masuk kompresor selama perpindahan torak pada langkah hisap.
ɳv =  Qs/Vp
dimana “Qs”  adalah volume gas yang didapatkan pada kondisi tekanan dan temperatur hisap (m3/ min)
Vp = 1/4 π D2 S
dimana Vp adalah volume perpindahan, D adalah diameter dan S adalah langkah torak (Sularso,2006).
Pada efisiensi adiabatik kesuluruhan, sering kali daya yang ditentukan tidak sesuai dengan keadaan sebenarnya karena kendala-kendala mekanis yang disebabkan oleh faktor yang mempengaruhi digabungkan dalam efisiensi adiabatik. Daya yang dibutuhkan untuk kompresi adiabatik didefinisikan sebagai efisiensi adiabatik menurut perhitungan teoritis
ɳad =  Lad/Ls
dimana  adalah efisiensi adiabatik keseluruhan, “Lad” adalah daya adiabatik, dan “Ls” adalah daya yang masuk pada poros kompresor. Daya yang diperlukan untuk menggerakkan kompresor adalah Qs = ɳv . Vp (Sularso,2006).


Daftar Pustaka
Chang, Raymond. 2002. Kimia Dasar Konsep-Konsep Inti Jilid 1. Jakarta: Erlangga.
Iskandar, Soetyono dan Djuanda. 2017. Konversi Energi. Yogyakarta: Deepublish.
Sularso, Haruo Tahara. 2006. Pompa dan Kompresor. Jakarta: PT. Pradya Paramita.


Posting Komentar

Komentar

Archive

Formulir Kontak

Kirim