Pedoman Efisiensi Energi untuk
Industri di Asia –
KOMPRESOR DAN SISTIM UDARA TEKAN
1. PENDAHULUAN .........................................................................................1
2. JENIS KOMPRESOR
..................................................................................3
3. PENGKAJIAN KOMPRESOR DAN
SISTIM UDARA TEKAN.................8
4. PELUANG EFISIENSI ENERGI
...............................................................12
5. DAFTAR PERIKSA
OPSI..........................................................................20
6. LEMBAR KERJA
......................................................................................21
7. DAFTAR ACUAN
......................................................................................24
1. PENDAHULUAN
Plant industri menggunakan
udara tekan untuk seluruh operasi
produksinya, yang dihasilkan
oleh unit udara tekan yang
berkisar dari 5 horsepower (hp) sampai
lebih 50.000 hp. Departemen
Energi Amerika Serikat (2003)
melaporkan bahwa 70 sampai 90 persen udara
tekan hilang
dalam bentuk panas yang tidak
dapat digunakan, gesekan, salah
penggunaan dan kebisingan
(lihat gambar 1). Sehingga,
kompresor dan sistim udara tekan menjadi area penting untuk
meningkatkan efisiensi energi
pada plant industri.
Merupakan catatan yang berharga
bahwa biaya untuk menjalankan sistim udara tekan jauh lebih
tinggi daripada harga kompresor
itu sendiri (lihat Gambar 2). Penghematan energi dari perbaikan
sistim dapat berkisar dari
20 sampai 50 persen atau lebih dari
pemakaian listrik, menghasilkan
ribuan bahkan ratusan ribu dolar.
Sistim udara tekan yang dikelola dengan
benar dapat
Gambar 1. Diagram Shanky untuk
Sistim Udara Tekan (McKane and Medaris, 2003)Peralatan Energi Thermis:
Kompresor dan Sistim Udara tekan
Pedoman Efisiensi Energi untuk
Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org ©UNEP 2
menghemat energi, mengurangi
perawatan, menurunkan waktu penghentian operasi,
meningkatkan produksi, dan
meningkatkan kualitas.
Sistim udara tekan terdiri
dari bagian pemasokan, yang terdiri
dari kompesor dan perlakuan
udara, dan bagian permintaan, yang terdiri dari sistim distribusi & penyimpanan dan peralatan
pemakai akhir. Bagian pemasokan yang dikelola dengan benar
akan menghasilkan udara bersih,
kering, stabil yang dikirimkan
pada tekanan yang dibutuhkan dengan
biaya yang efektif. Bagian
permintaan yang dikelola
dengan benar akan meminimalkan udara
terbuang dan penggunaan
udara tekan untuk penerapan yang
tepat. Perbaikan dan pencapaian puncak kinerja sistim udara
tekan memerlukan bagian sistim
pemasokan dan permintaan dan interaksi diantara keduanya .
1.1 Komponen Utama Sistim Udara
Tekan
Sistim udara tekan terdiri dari
komponen utama berikut: Penyaring udara masuk, pendingin antar
tahap, after-coolers, pengering
udara, traps pengeluaran kadar air, penerima, jaringan pe mipaa n,
penyaring, pengatur dan pelumas a
n (lihat Gambar 3).
ß Filter Udara Masuk : Mencegah debu masuk kompresor; Debu
menyebabkan lengketnya
katup/ kran, merusak silinder dan
pemakaian yang berlebihan.
ß Pendingin antar tahap: Menurunan suhu udara sebelum masuk ke tahap
berikutnya untuk
mengurangi kerja kompresi dan
meningkatkan efisiensi. Biasanya digunakan pendingin air.
ß After-Coolers: Tujuannya
adalah membuang kadar air dalam udara dengan penurunan suhu
dalam penukar panas berpendingin
air.
ß Pengering Udara: Sisa-sisa
kadar air setelah after-cooler
dihilangkan dengan menggunakan
pengering udara, karena udara
tekan untuk keperluan
instrumen dan peralatan pneumatik
harus bebas dari kadar air. Kadar
air dihilangkan dengan menggunakan adsorben seperti gel
silika/ karbon aktif, atau
pengering refrigeran, atau panas dari pengering kompresor itu
sendiri.
ß Traps Pengeluaran Kadar
Air: Trap pengeluaran kadar air diguakan
untuk membuang
kadar air dalam udara tekan. Trap
tersebut menyerupai steam traps.
Berbagai jenis trap yang
digunakan adalah kran
pengeluaran manual, klep pengeluaran otomatis atau yang
berdasarkan waktu dll.
Gambar 2. Komponen biaya dalam
sistim udara tekan
(eCompressedAir)Peralatan Energi Thermis: Kompresor dan Sistim Udara tekan
Pedoman Efisiensi Energi untuk
Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org ©UNEP 3
ß Penerima : Penerima udara
disediakan sebagai penyimpan dan penghalus denyut keluaran
udara – mengurangi variasi
tekanan dari kompresor.
Gambar 3. Jenis Komponen Kompresor
(US DOE, 2003)
2. JENIS KOMPRESOR
Seperti terlihat pada Gambar 4,
terdapat dua jenis dasar : positive-displacement and dinamik.
Pada jenis positive-displacement, sejumlah udara atau gas di- trap dalam ruang
kompresi dan
volumnya secara mekanik menurun,
menyebabkan peningkatan tekanan tertentu kemudian
dialirkan keluar. Pada kecepatan konstan, aliran udara tetap
konstan dengan variasi pada tekanan
pengeluaran.
Kompresor dinamik memberikan
enegi kecepatan untuk aliran udara atau gas yang kontinyu
menggunakan impeller yang
berputar pada kecepatan yang sangat tinggi. Energi kecepatan
berubah menjadi energi tekanan
karena pengaruh impeller dan volute
pengeluaran atau diffusers.
Pada kompresor jenis d inamik
sentrifugal, bentuk dari sudu-sudu impeller menentukan hubungan
antara aliran udara dan tekanan
(atau head) yang dibangkitkan. Peralatan
Energi Thermis: Kompresor dan Sistim Udara tekan
Pedoman Efisiensi Energi untuk
Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org ©UNEP 4
Gambar 4. Jenis Kompresor (US
DOE, 2003)
2.1 Kompresor Positive
Displacement
Kompresor ini tersedia dalam dua
jenis: reciprocating dan putar/ rotary.
2.1.1 Kompresor reciprocating
Di dalam industri, kompresor
reciprocating paling banyak digunakan untuk mengkompresi baik
udara maupun refrigerant. Prinsip
kerjanya seperti pompa sepeda dengan karakteristik dimana
aliran keluar tetap hampir
konstan pada kisaran tekanan pengeluaran tertentu. Juga, kapasitas
kompresor proporsional langsung
terhadap kecepatan. Keluarannya, seperti denyutan.
Gambar 5. Penampang melintang
kompresor reciprocating (King,
Julie)Peralatan Energi Thermis: Kompresor dan Sistim Udara tekan
Pedoman Efisiensi Energi untuk
Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org ©UNEP 5
Kompresor reciprocating tersedia
dalam berbagai konfigurasi; terdapat empat jenis yang paling
banyak digunakan yaitu
horizontal, vertical, horizontal balance-opposed, dan tandem. Jenis
kompresor reciprocating vertical
digunakan untuk kapasitas antara 50 –
150 cfm. Kompresor
horisontal balance opposed
digunakan pada kapasitas antara 200 – 5000 cfm
untuk desain multitahap dan sampai 10,000 cfm untuk desain satu tahap
(Dewan Produktivitas Nasional, 1993).
Kompresor udara reciprocating biasanya merupakan aksi tunggal dimana penekanan dilakukan
hanya menggunakan satu sisi dari
piston. Kompresor yang bekerja menggunakan dua sisi piston
disebut sebagai aksi ganda.
Sebuah kompresor dianggap sebagai
kompresor satu tahap jika
keseluruhan
penekanan dilakukan menggunakan
satu
silinder atau beberapa silinder
yang parallel.
Beberapa penerapan dilakukan pada
kondisi
kompresi satu tahap. Rasio
kompresi yang
terlalu besar (tekanan keluar
absolut/
tekanan masuk absolut) dapat
menyebabkan
suhu pengeluaran yang berlebihan
atau
masalah desain lainnya. Mesin dua tahap
yang digunakan untuk tekanan
tinggi
biasanya mempunyai suhu
pengeluaran
yang lebih rendah (140 to 160
o
C),
sedangkan pada mesin satu tahap
suhu
lebih tinggi (205 to 240
o
C).
Untuk keperluan praktis sebagian
besar plant kompresor udara reciprocating diatas 100
horsepower/ Hp merupakan
unit multi tahap dimana dua atau lebih
tahap kompresor
dikelompokkan secara seri Udara
biasanya didinginkan diantara masing-masing tahap untuk
menurunkan suhu dan volum sebelum
memasuki tahap berikutnya (Dewan Produktivitas
Nasional, 1993).
Kompresor udara
reciprocating tersedia untuk jenis
pendingin udara maupun pendingin air
menggunakan pelumasan maupun
tanpa pelumasan, mungkin dalam bentuk
paket, dengan
berbagai pilihan kisaran tekanan
dan kapasitas.
2.1.2 Kompresor Putar/ Rotary
Kompresor rotary mempunyai rotor dalam satu
tempat dengan piston dan
memberikan pengeluaran
kontinyu bebas denyutan. Kompresor beroperasi
pada kecepatan tinggi dan umumnya
menghasilkan
hasil keluaran yang lebih tinggi
dibandingkan
kompresor reciprocating. Biaya investasinya
rendah, bentuknya kompak, ringan
dan mudah
perawatannya, sehingga kompresor
ini sangat
popular di industri. Biasanya
digunakan dengan
ukuran 30 sampai 200 hp atau 22
sampai 150 kW. Figure 7. Gambaran
kompresor
ulir (Referensi tidak diketahui)
unknown)
Gambar 6. Gambaran kompresor multi tahap
(King, Julie)Peralatan Energi
Thermis: Kompresor dan Sistim Udara tekan
Pedoman Efisiensi Energi untuk
Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org ©UNEP 6
Jenis dari kompresor putar
adalah:
ß Kompresor lobe (roots blower)
ß Kompresor ulir (ulir putar helical-lobe, dimana rotor putar
jantan dan betina bergerak
berlawanan arah dan
menangkap udara sambil mengkompresi dan
bergerak kedepan (lihat
Gambar 7)
ß Jenis baling-baling putar/ baling-baling luncur, ring cairan dan jenis
gulungan.
Kompresor ulir putar menggunakan
pendingin air. Jika pendinginan sudah dilakukan pada bagian
dalam kompresor, tidak akan
terjadi suhu operasi yang ekstrim pada bagian-bagian yang bekerja.
Kompresor putar merupakan
kompresor kontinyu, dengan paket yang
sudah termasuk pendingin
udara atau pendingin air.
Karena desainnya yang sederhana
dan hanya sedikit bagian-bagian yang bekerja, kompresor
udara ulir putar mudah
perawatannya, mudah operasinya dan fleksibel dalam pemasangannya.
Kompresor udara putar dapat
dipasa ng pada permukaan apapun yang dapat menyangga berat
statiknya
2.2 Kompresor Dinamis
Kompresor udara sentrifugal
(lihat Gambar 8) merupakan kompresor dinamis, yang tergantung
pada transfer energi dari
impeller berputar ke udara. Rotor melakukan pekerjaan ini dengan
mengubah momen dan tekanan udara.
Momen ini dirubah menjadi tekanan tertentu dengan
penurunan udara secara perlahan
dalam difuser statis. Kompresor udara
sentrifugal adalah
kompresor yang dirancang bebas
minyak pelumas. Gir yang dilumasi minyak
pelumas terletak
terpisah dari udara dengan
pemisah yang menggunakan sil pada poros dan ventilasi atmosferis.
Sentrifugal merupakan kompresor
yang bekerja kontinyu, dengan sedikit bagian yang bergerak;
lebih sesuai digunakan pada volum
yang besar dimana dibutuhkan bebas minyak pada udaranya.
K ompresor udara sentrifugal
menggunakan pend ingin air dan
dapat berbentuk paket.;
khususnya paket yang termasuk
after-cooler dan semua control.
Kompresor ini dikenal berbeda
karakteristiknya jika
dibandingkan dengan mesin
reciprocating. Perubahan kecil
pada rasio kompresi
menghasilkan perubahan besar
pada hasil kompresi dan
efisiensinya. Mesin sentrifugal
lebih sesuai diterapkan untuk
kapasitas besar diatas 12,000
cfm.
Gambar 8. Gambaran kompresor
sentrifugal (King, Julie)Peralatan Energi Thermis: Kompresor dan Sistim Udara
tekan
Pedoman Efisiensi Energi untuk
Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org ©UNEP 7
Beberapa kriteria seleksi untuk
berbagai jenis kompresor terlihat pada tabel dibawah ini.
Table 1. Kriteria Seleksi Umum
untuk Kompresor (Knfederasi Industri
India)
Table 2. Perbandingan untuk
beberapa jenis kompresor yang penting
(Kantor Pengembangan Energi
Berkelanjutan, 2002)
Item Reciprocating
Baling-baling
putar
Ulir Putar Sentrifugal
Efisiensi pada beban
penuh
Tinggi Medium - tinggi Tinggi
Tinggi
Efisiensi pada beban
sebagian
Tinggi karena
bertahap-tahap/
staging
Buruk : dibawah
60% beban
penuh
Buruk: dibawah
60% beban penuh
Buruk:
dibawah 60%
beban penuh
Efisiensi tanpa beban
(daya sama dengan
persen beban penuh)
Tinggi (10% -
25%)
Medium (30% -
40%)
Tinggi – Buruk
(25% - 60%)
Tinggi –
Medium (20%
- 30%)
Tingkat kebisingan Bising Tenang
Tenang jika
tertutup
Tenang
Ukura n Besar Kompak Kompak
Kompak
Penggantian minyak
pelumas
Sedang
Rendah -
medium
Rendah Rendah
Getaran Tinggi Hampir tidak ada Hampir tidak ada
Hampir tidak
ada
Perawatan Banyak bagian
peralatan yang
dipakai
Sedikit bagian
peralatan yang
dipakai
Sangat sedikit
bagian peralatan
yang dipakai
Sensitif
terhadap debu
dan udara
Kapasitas Rendah – tinggi
Rendah –
medium
Rendah – tinggi
Medium –
tinggi
Tekanan Medium – sangat
tinggi
Rendah –
medium
Medium – tinggi
Medium –
tinggiPeralatan Energi Thermis:
Kompresor dan Sistim Udara tekan
Pedoman Efisiensi Energi untuk
Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org ©UNEP 8
3. PENGKAJIAN KOMPRESOR DAN
SISTIM UDARA TEKAN
3.1 Kapasitas kompresor
Kapasitas kompresor adalah debit
penuh aliran gas yang ditekan dan dialirkan pada kondisi suhu
total, tekanan total, dan diatur
pada saluran masuk kompresor. Debit
aliran yang sebenarnya,
bukan merupakan
nilai volum aliran yang tercantum pada data alat, yang disebut juga
pengiriman udara bebas/ free air delivery (FAD) yaitu udara pada
kondisi atmosfir di lokasi
tertentu. FAD tidak sama untuk setiap lokasi sebab
ketinggian, barometer, dan suhu dapat
berbeda untuk lokasi dan waktu
yang berbeda.
3.1.1 Pengkajian kapasitas
kompresor
Kompresor yang sudah tua, walupun perawatannya
baik, komponen bagian dalamnya sudah
tidak efisien dan FAD nya
kemungkinan lebih kecil dari nilai rancangan. Kadangkala, faktor lain
seperti perawatan yang buruk,
alat penukar panas yang kotor dan pengaruh ketinggian juga
cenderung mengurangi FAD
nya. Untuk memenuhi kebutuhan udara,
kompresor yang tidak
efisien mungkin harus bekerja
dengan waktu yang lebih lama, dengan begitu memakai daya yang
lebih dari yang sebenarnya
dibutuhkan.
Pemborosan daya tergantung pada
persentase penyimpangan kapasitas FAD.
Sebagai contoh,
kran kompresor yang sudah rusak
dapat menurunkan kapasitas kompresor sebanyak 20 persen.
Pengkajian berkala terhadap
kapasitas FAD untuk setiap kompresor
harus dilakukan untuk
memeriksa kapasitas yang
sebenarnya. Jika penyimpangannya lebih dari 10 persen, harus
dilakukan perbaikan.
Metoda ideal pengkajian kapasitas
kompresor adalah melalui uji nosel
dimana nosel yang sudah
dikalibrasi digunakan sebagai
beban, untuk membuang udara tekan yang dihasilkan. Alirannya
dikaji berdasarkan suhu udara,
tekanan stabilisasi, konstanta orifice, dll.
3.1.2 Metode sederhana pengkajian
kapasitas pada ruang kerja
ß Tutup semua aliran keluar kompresor
yang menuju ke sistim pengguna dengan menutup
rapat kran pemisah untuk
pengujian dari sistim udara tekan utama.
ß Buka kran penguras air dan
kuras habis airnya dan kosongkan receiver
dan pipa saluran.
Pastikan bahwa jalur water trap
ditutup rapat sekali lagi untuk memulai pengujian.
ß Mulai nyalakan kompresor dan
aktifkan stopwatch.
ß Catat waktu yang digunakan
untuk mencapai tekanan operasi normal P2 (dalam receiver) dari
tekanan awalnya P1.
ß Hitung kapasitas dengan formula
dibawah ini (Konfederasi Industri India): Peralatan Energi Thermis: Kompresor
dan Sistim Udara tekan
Pedoman Efisiensi Energi untuk
Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org ©UNEP 9
Persamaan diatas relevan untuk suhu udara tekan sama dengan
suhu udara ambien, yaitu
kompresi isotermal sempurna. Jika suhu udara tekan aktual pada pengeluaran, t2
o
C lebih tinggi
dari suhu ambien t1
0
C, FAD dikoreksi oleh faktor (273
+ t1) / (273 + t2).
3.2 Efisiensi Kompresor
Beberapa pengukuran kompresor
yang biasa digunakan adalah: efisiensi
volumetrik, efisiensi
adiabatik, efisiensi
isotermal, dan efisiensi mekanik.
Efisiensi adiabatik dan isotermal
dihitung sebagai daya isotermal atau
adiabatik dibagi oleh
konsumsi daya aktual. Gambar yang
diperoleh menunjukan efisiensi keseluruhan
kompresor dan
motor penggerak.
3.2.1 Efisiensi isotermal
Efisiensi isotermal = Daya masuk
aktual terukur / Daya Isotermal
Daya iso termal (kW) = P1 x Q1 x
loger/36,7
Dimana P1 = Tekanan mutlak masuk kg/ cm2
Q1 = Udara bebas terkirim/ FAD, m
3
/jam.
r =
Perbandingan tekanan P2/P1
Perhitungan daya isotermal
tidak menyertakan daya yang diperlukan untuk mengatasi gesekan
dan biasanya memberikan efisiensi
yang lebih rendah dari efisiensi adiabatis. Nilai efisiensi yang
dilaporkan biasanya
efisiensi isotermal. Hal ini merupakan bahan pertimbangan yang
penting
dalam memilih kompresor
berdasarkan nilai efisiensi yang dilaporkan. Peralatan Energi Thermis: Kompresor
dan Sistim Udara tekan
Pedoman Efisiensi Energi untuk
Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org ©UNEP 10
3.2.2 Efisiensi Volumetrik
Kompresor Displacement = ? x D
2
/4 x L x S x ? x n
Dimana D = Diameter silinder,
mete r
L = jumlah langkah silinder,
meter
S = Kecepatan kompresor rpm
? = 1 untuk silinder dengan aksi
tunggal dan
2 untuk silinder dengan aksi ganda
n = Jumlah silinder
Dalam prakteknya, panduan
yang paling efektif dalam membandingkan efisiensi kompresor
adalah konsumsi daya spesifik, yaitu kW/volum debit
aliran, yang dapat digunakan untuk
berbagai kompresor.
3.3 Pengkajian Kinerja terhadap
Kehilangan Distribusi dalam sistim udara
tekan
3.3.1 Kebocoran dan akibatnya
Sistim pipa dan pengatur
distribusi membawa udara tekan dari
plant pusat kompresor ke area
proses. Sistim ini terdiri dari berbagai kran pemisah, traps fluida, tangki penyimpan sementara,
dan juga pemanasa n pada pipa
dalam jumlah kecil untuk mencegah terjadinya pengembunan atau
pembekuan pada jalur yang terbuka
ke udara luar. Kehilangan tekanan pada
distribusi biasanya
dikompensasikan dengan tekanan
yang lebih tinggi di bagian pengeluaran kompresor.
Pada titik penggunaan udara
tekan, sebuah pipa pengumpan dilengkapi
dengan kran pemisah
aliran, saringan, dan regulator, mengalirkan udara tekan ke
pipa untuk memasok ke
peralatan
proses atau pneumatik.
Kebocoran dapat menjadi sumber
yang signifikan dari energi yang terbuang dalam sistim udara
tekan di industri, kadang-kadang
memboroskan 20 hingga 30 persen dari keluaran kompresor.
Sebuah plant yang tidak terawat
dengan baik mungkin akan memiliki laju kebocoran setara 20
persen dari kapasitas produksi
udara tekan total. Pendeteksian dan
perbaikan kebocoran secara
pro-aktif dapat mengurangi
kebocoran kurang dari 10 persen dari keluaran kompresor.
Disamping sebagai sumber
pemborosan energi, kebocoran dapat juga berkontribusi terhadap
kehilangan operasi lainnya.
Kebocoran menyebabkan penurunan tekanan sistim, yang dapat
membuat fungsi peralatan udara
jadi kurang efisien, memberi pengaruh yang merugikan terhadap
produksi. Lagipula, dengan
memaksakan peralatan bekerja lebih lama, kebocoran akan
memperpendek umur hampir seluruh
peralatan sistim (termasuk paket kompresor itu sendiri).
Meningkatnya waktu operasi dapat
juga menyebabkan permintaan perawatan tambahan danPeralatan Energi Thermis:
Kompresor dan Sistim Udara tekan
Pedoman Efisiensi Energi untuk
Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org ©UNEP 11
meningkatkan waktu penghentian
operasi yang tidak terjadwal. Akhirnya, kebocoran dapat
menyebabkan bertambahnya
kapasitas kompresor yang tidak diperlukan.
Kebocoran dapat berasal dari
berbagai bagian dari sistim, tetapi area permasalahan yang paling
umum adalah:
ß Kopling, pipa, tabung, dan
sambungan
ß Pengatur tekanan
ß Traps kondensat terbuka dan
kran untuk mematikan
ß Sambungan pipa, pemutus, dan
sil karet.
Laju kebocoran merupakan fungsi
tekanan terpasok dalam sistim yang tidak terkendali dan
meningkat dengan tekanan sistim yang lebih tinggi. Laju kebocoran yang
diidentifikasikan dalam
feet kubik per menit (cfm) juga
berbanding lurus terhadap kuadrat diameter orifice. Lihat tabel
dibawah ini.
Tabel 3. Laju Kebocoran untuk
berbagai pasokan tekanan dan ukuran orifice
(US DOE, 2004)
Laju Kebocoran* (cfm)
Tekanan Diameter Orifice (inchi)
(psig) 1/64 1/32 1/16 1/8 1/4 3/8
70 0,29 1,16 4,66 18,62 74,40
167,80
80 0,32 1,26 5,24 20,76 83,10
187,20
90 0,36 1,46 5,72 23,10 92,00
206,60
100 0,40 1,55 6,31 25,22 100,90
227,00
125 0,48 1,94 7,66 30,65 122,20
275,50
* Untuk orifice yang bulat, nilai harus dikalikan
dengan 0,97 dan 0,611 untuk bentuk orifice
yang tajam.
3.2.2 Penentuan jumlah kebocoran
Untuk kompresor yang memiliki
pengendali start/stop atau load/unload, terdapat suatu cara yang
mudah untuk memperkirakan jumlah
kebocoran dalam sistim. Metode ini
meliputi p enyalaan
kompresor pada saat tidak ada
kebutuhan pada sistim (seluruh peralatan pengguna akhir yang
dioperasikan dengan udara
dimatikan). Sejumlah pengukuran
dilakukan untuk menentukan
waktu rata-rata yang
digunakan pada saat load dan unload pada kompresor; kompresor akan
menyala pada saat load, kemudian
akan mati pada saat unload. Kompresor akan load dan unload
karena adanya kebocoran udara
akan menyebabkan terjadinya siklus menyala
dan mati pada
kompresor, karena kompresor akan
menyala/ load ketika tekanannya turun karena lolosnya udara
melalui kebocoran. Kebocoran
total (persentase) dapat dihitung sebagai berikut: Peralatan Energi Thermis:
Kompresor dan Sistim Udara tekan
Pedoman Efisiensi Energi untuk
Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org ©UNEP 12
Kebocoran akan dinyatakan dalam
istilah persentase kehilangan dari
kapasitas kompresor.
Persentase kehilangan kebocoran
harus kurang dari 10 persen dalam sistim yang terawat dengan
baik. Sistim yang perawatannya
buruk dapat memiliki kehilangan setinggi 20 hingga 30 persen
dari daya dan kapasitas udaranya.
3.3.3 Tahapan metoda sederhana
penghitungan jumlah kebocoran pada ruang kerja
Metode untuk pengukuran pada ruang kerja yang sederhana untuk “Penghitungan Jumlah
Kebocoran” dari sistim udara
tekan adalah sebagai berikut:
ß Matikan operasi peralatan yang
menggunakan udara (atau lakukan pengujian ketika tidak ada
peralatan yang sedang menggunakan
udara tekan).
ß Jalankan kompresor untuk me
ngisi sistim untuk mengatur tekanan operasinya.
ß Catat waktu yang dipakai untuk
siklus “Load” dan “Unload” kompresor. Untuk hasil yang
lebih teliti, lakukan untuk ON/ HIDUP & OFF/ MATI berkali kali sampai 8 – 10
kali siklus
secara terus menerus (t).
Kemudian hitung total waktu ON dan waktu OFF.
ß Gunakan data diatas untuk menghitung jumlah kebocoran
dalam sistim. Jika Q merupakan
udara bebas aktual yang dipasok
selama percobaan (m
3
/menit), maka kebocoran sistim
(m
3
/menit) adalahi:
Kebocoran sistim ( m
3
/menit) = Q × T / (T + t)
4. PELUANG EFISIENSI ENERGI
4.1 Lokasi Kompresor
Lokasi kompresor udara dan
kualitas udara yang ditarik oleh kompresor akan memiliki pengaruh
yang cukup berarti terhadap
jumlah energi yang digunakan. Kinerja kompresor sebagai mesin
yang bernafas
akan meningkat dengan udara yang
dingin, bersih dan kering pada saluran
masuknya.
Contoh
Dalam uji kebocoran suatu proses
industri, teramati hasil-hasil sebagai berikut
Kapasitas kompresor (m
3
/menit) = 35
Tekanan saat menyala, kg/cm = 6,8
Tekanan saat mati, kg/cm
2
= 7,5
kW yang dipakai untuk load = 188
kW
kW yang dipakai untuk unload = 54
kW
Waktu ’load’ rata-rata =1,5 menit
Waktu ’unload’rata-rata = 10,5
menit
Besarnya jumlah kebocoran = [(1,5)/(1,5+10,5)] x 35 = 4,375 m
3
/menitPeralatan Energi Thermis:
Kompresor dan Sistim Udara tekan
Pedoman Efisiensi Energi untuk
Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org ©UNEP 13
4.2 Suhu Udara pada Aliran Masuk
Pengaruh udara masuk pada kinerja
kompresor tidak boleh diremehkan. Udara
masuk yang
tercemar atau panas dapat merusak
kinerja kompresor dan menyebabkan energi serta biaya
perawatan yang berlebihan. Jika
kadar air, debu, atau bahan pencemar lain terdapat dalam udara
masuk, maka bahan pencemar
tersebut dapat terkumpul pada komponen bagian dalam
kompresor, seperti kran, fan, rotor dan baling-baling. Kumpulan pencemar tersebut dapat
mengakibatkan kerusakan dini dan
menurunkan kapasitas kompresor.
Kompresor menghasilkan panas pada
operasinya yang kontinyu. Panas ini d ilepaskan ke
kamar/ruang kompresor sehingga memanaskan udara masuk. Hal ini mengakibatkan rendahnya
efisiensi volumetrik dan
pemakaian daya menjadi lebih besar. Sebagai aturan umum, “Setiap
kenaikan suhu udara masuk
sebesar 4
o
C akan meningkatkan konsumsi
energi sebesar 1 persen
untuk keluaran yang sama”. Jadi
udara dingin yang masuk akan meningkatkan efisiensi energi
kompresor (lihat tabel 4).
Tabe l 4. Pengaruh suhu udara
masuk pada pemakaian daya kompresor
(Konfederasi Industri India)
Jika saringan udara masuk
ditempatkan pada kompresor, suhu ambien harus dijaga pada nilai
minimum untuk mencegah penurunan
aliran massa. Cara ini dapat d ilakukan
dengan
menempatkan pipa masuk diluar
ruangan atau gedung. Jika saringan udara masuk ditempatkan
diluar gedung, dan terutama pada
atap, harus diperhatikan suhu ambiennya.
4.3 Penurunan Tekanan dalam
Saringan Udara
Saringan udara masuk pada
kompresor harus dipasang, atau membawa udara dari lokasi yang
bersih dan dingin. Pabrik pembuat
kompresor biasanya memasok, atau merekomendasikan,
saringan udara masuk dengan
kualitas khusus yang dirancang untuk melindungi kompresor.
Semakin baik penyaringan pada
saluran masuk kompresor, maka akan semakin rendah biaya
perawatan kompresornya. Walau
demikian, penurunan tekanan yang melintas saringan udara
harus dijaga minimum (ukuran dan
perawatannya) untuk mencegah pengaruh penyumbatan dan
penurunan kapasitas kompresor.
Alat pengukur perbedaan tekanan merupakan salah satu
peralatan yang terbaik untuk
memantau kondisi saringan pada saluran masuk. Penurunan tekanan
yang melintas saringan baru pada
saluran masuk tidak boleh lebih dari 3 pound per inchi kuadratPeralatan Energi
Thermis: Kompresor dan Sistim Udara tekan
Pedoman Efisiensi Energi untuk
Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org ©UNEP 14
(psi). Tabe l 5 menunjukan pengaruh penurunan tekanan yang
melintas saringan udara pada
konsumsi daya.
Tabel 5. Pengaruh penurunan
tekanan yang melintas saringan pada peningkatan konsumsi
daya (Konfederasi Industri India)
Sebagai aturan umum “Untuk setiap kenaikan “penurunan tekanan”250 mm WC yang melintas
pada jalur yang diakibatkan oleh
saringan yang tersumbat dll, konsumsi daya kompresor akan
meningkat sekitar 2 persen untuk
keluaran yang sama.”
Jadi, disarankan untuk
membersihkan saringan udara masuk secara
reguler untuk meminimalkan
penurunan tekanan. Manometer atau
pengukur perbedaan tekanan yang melintas saringan dapat
digunakan untuk memantau
penurunan tekanan supaya dapat
merencanakan jadual pembersihan
saringan.
4.4 Ketinggian
Ketinggian memiliki dampak
langsung terhadap efisiensi volumetrik kompresor. Pengaruh
ketinggian pada efisiensi
volumetrik diberikan dalam Tabel 6.
Jadi jelas bahwa kompresor yang terletak pada tempat yang
lebih tinggi akan me ngkonsumsi
daya yang lebih besar untuk
mencapai tekanan tertentu dibandingkan yang berada pada
permukaan laut, dimana rasio
kompresinya lebih tinggi.
Tabel 6. Pengaruh ketinggian pada
efisiensi volumetrik kompresor
(Confederation of Indian
Industries)Peralatan Energi Thermis: Kompresor dan Sistim Udara tekan
Pedoman Efisiensi Energi untuk
Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org ©UNEP 15
4.5 Inter dan After-Coolers
Hampir kebanyakan kompresor multi
tahap menggunakan pendingin antara/intercoolers, yang
merupakan alat penukar panas yang
membuang panas kompresi diantara
tahap-tahap kompresi.
Pendinginan antara ini
mempengaruhi efisiensi mesin keseluruhan.
Dengan digunakannya energi mekanik ke gas untuk kompresi, maka suhu gas akan naik. Aftercoolers dipasang setelah tahap kompresi
terakhir untuk menurunkan suhu
udara. Pada saat suhu
udara berkurang, uap air dalam
udara akan diembunkan, dipisahkan, dikumpulkan, dan dibuang
dari sistim. Hampir seluruh kondensat dari
kompresor dengan pendinginan antara dibuang
dalam pendingin antara, dan
sisanya dalam pendingin
after-cooler. Hampir seluruh
sistim di
industri, kecuali yang memasok
udara proses memanaskan operasi, memerlukan
after-cominyak
pelumasng. Dalam beberapa sistim,
after-coolers merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari
paket kompresor, sementara pada
sistim yang lain after-cooler merupakan
bagian terpisah dari
peralatan. Beberapa sistim
memiliki keduanya.
Idealnya, suhu udara masuk pada
setiap tahap mesin multi tahap harus sama dengan keadaan
pada tahap pertama. Hal ini
disebut sebagai “pendinginan sempurna”
atau kompresi isotermal.
Akan tetapi dalam praktek yang
sesungguhnya, suhu udara masuk pada tahap berikutnya lebih
tinggi dari nilai normal sehingga
mengakibatkan pemakaian daya yang lebih besar, sebab volum
yang ditangani untuk tugas yang
sama menjadi lebih besar (lihat Tabel 7).
Tabel 7. Gambaran mengenai
Pengaruh Intercominyak pelumasng pada
Kompresor dan
Pemakaian Daya (Konfederasi
Industri India )
Penggunaan air pada suhu yang lebih
rendah mengurangi pemakaian daya spesifik. Suhu air
dingin yang sangat rendah
dapat menyebabkan pengembunan kadar air
dalam udara, d imana
apabila tidak dihilangkan akan
mengakibatkan kerusakan silinder.
Hal yang serupa, pendinginan yang
tidak mencukupi dalam after-coolers
(dikarenakan kotoran,
pembentukan kerak dll.),
membiarkan udara hangat dan lembab menuju penerima/receiver, yang Peralatan Energi Thermis: Kompresor dan
Sistim Udara tekan
Pedoman Efisiensi Energi untuk
Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org ©UNEP 16
menyebabkan terjadinya lebih
banyak pengembunan pada penerima udara dan jalur
distribusinya, sehingga dapat
menyebabkan korosi, penurunan tekanan dan kebocoran pada pipa
dan peralatan pengguna akhir.
Oleh karena itu, pembersihan secara berkala dan
menjaga suhu
aliran udara
yang benar pada intercoolers
dan after-coolers sangat penting untuk
mempertahankan kinerja yang
dikehendaki.
4.6 Pengaturan Tekanan
Untuk kapasitas yang sama, sebuah
kompresor memakai lebih banyak daya pada tekanan yang
lebih tinggi. Kompresor tidak
boleh beroperasi diatas tekanan operasi optimumnya sebab bukan
hanya akan memboroskan energi,
tetapi juga akan mengakibatkan pemakaian yang berlebihan,
juga mengakibatkan pemborosan
energi. Efisiensi volumetrik kompresor juga menjadi lebih
kecil pada tekanan pengiriman
yang lebih tinggi.
4.6.1 Menurunkan tekanan
pengiriman
Kemungkinan merendahkan
(optimalisasi) tekanan pengiriman harus
dika j i menggunakan studi
yang seksama terhadap permintaan
tekanan berbagai peralatan, dan
adanya penurunan tekanan
pada jalur antara pembangkitan
udara tekan dan titik penggunaan. Penghematan daya karena
penurunan tekanan ditunjukkan
dalam Tabel 8.
Jika satu titik pengguna atau
kelompok kecil pengguna memerlukan tekanan yang lebih besar
daripada plant lainnya, perlu dipertimbangkan untuk mengoperasikan
sistim tersendiri atau
metambahkan paket penguat/booster
pada titik pengguna, sehingga dapat
menjaga sistim yang
lebih besar beroperasi pada
tekanan yang lebih rendah. Pengoperasian
sebuah kompresor pada
tekanan 120 PSIG dibandingkan 100
PSIG misalnya, memerlukan energi 10 persen lebih besar
dan juga meningkatkan laju
kebocoran. Setiap upaya harus d ilakukan untuk menurunkan tekanan
sistim dan kompresor ke tingkat
yang serendah mungkin.
Tabel 8: Pengaruh penurunan
tekanan pengiriman terhadap pemakaian daya
(Konfederasi Industri India)
Catatan: Penurunan tekanan
pengiriman sebesar 1 bar pada kompresor akan mengurangi
konsumsi daya sebesar 6 – 10
persen Peralatan Energi Thermis: Kompresor dan Sistim Udara tekan
Pedoman Efisiensi Energi untuk
Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org ©UNEP 17
4.6.2 Pengaturan kompresor dengan
penyetelan tekanan optimum
Sangat sering dalam sebuah
industri, kompresor yang berlainan jenis, kapasitas dan pembuatan
dihubungkan ke jaringan
distribusi yang umum. Dalam keadaan yang demikian, pemilihan
kombinasi kompresor yang benar
dan pengaturan optimal dari kompresor-kompresor yang
berbeda dapat menghemat energi.
Jika lebih dari satu
kompresor digunakan untuk mengumpan
sebuah header, maka kompresor
harus beroperasi dalam keadaan
dimana biaya untuk pembangkitan udara tekannya minimal.
ß Jika seluruh kompresor sama,
pengaturan tekanan dapat disesuaikan sehingga hanya satu
kompresor yang menangani variasi
beban, sedangkan lainnya beroperasi pada
sekitar beban
penuh.
ß Jika kompresor berlainan
ukuran, saklar tekanan harus disetel sehingga hanya kompresor
terkecil saja yang diperbolehkan
untuk divariasikan (bervariasi dalam debit aliran).
ß Jika kompresor berlainan jenis
dioperasikan bersama, pemakaian daya unload menjadi cukup
berarti. Kompresor dengan daya no
load terendah yang harus divariasikan.
ß Pada umumnya, kompresor dengan
daya beban sebagian yang lebih rendah
yang harus diatur.
ß Kompresor dapat dikelaskan
menurut pemakaian energi spesifiknya,
pada berbagai tekanan
dan yang energinya efisien,
membuat alat ini sesuai untuk banyak permintaan.
4.6.3 Memisahkan permintaan
tekanan rendah & tinggi
Jika kebutuhan udara dengan tekanan rendah cukup banyak, disarankan untuk membangkitkan
udara bertekanan rendah dan
tinggi secara terpisah dan mengumpankannya ke bagian masingmasing daripada menurunkan tekanan melalui kran penurun
tekanan, yang dapat memboroskan
energi.
4.6.4 Rancangan untuk penurunan
tekanan yang minimum pada jalur distribusi
Penurunan tekanan/ pressure drop merupakan sebuah istilah yang
digunakan untuk penurunan
tekanan udara dari keluaran kompresor aktual ke titik pengguna.
Penurunan tekanan terjadi jika
udara mengalir
melalui sistim pe ngelolaan dan distribusi. Sistim yang dirancang dengan
benar
harus memiliki penurunan tekanan
kurang dari 10 persen dari tekanan pengeluaran kompresor,
diukur dari keluaran tangki
penerima ke titik penggunaan.
Makin panjang dan makin kecil
diameter pipa maka akan semakin besar kehilangan karena
gesekannya. Untuk mengurangi
penurunan tekanan secara efektif, dapat digunakan sebuah sistim
loop dengan aliran dua arah.
Penurunan tekanan yang diakibatkan oleh korosi dan komponenkomponen sistim itu
sendiri merupakan isu- isu penting.
Penurunan tekanan yang
diakibatkan oleh ketidakcukupan ukuran pipa, elemen saringan yang
tersumbat, ukuran kopling dan
pipa yang tidak benar merupakan pemborosan energi. Tabel 9
memberi gambaran mengenai
pemborosan energi jika diameter pipa lebih kecil.
Penurunan tekanan yang dapat
diterima dalam praktek di industri adalah 0,3 bar dalam header
utama pada titik terjauh dan 0,5
bar pada sistim distribusi. Peralatan Energi Thermis: Kompresor dan Sistim
Udara tekan
Pedoman Efisiensi Energi untuk
Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org ©UNEP 18
Tabe l 9. Penurunan tekanan dalam jalur udara tekan
untuk berbagai ukuran pipa
(Konfederasi Industri India)
4.7 Meminimalkan Kebocoran
Sebagimana telah dijelaskan
sebelumnya, kebocoran udara tekan bertanggung jawab terhadap
pemborosan daya yang sangat mendasar.
Dikarenakan kebocoran udara hampir sangat tidak
mungkin untuk terlihat,
suatu metode harus digunakan untuk
menentukan lokasi kebocoran
tersebut. Cara terbaik untuk
mendeteksi kebocoran adalah dengan menggunakan pendeteksi
akustik ultrasonik (lihat gambar
10), yang dapat mengenali suara desisan
berfrekuensi tinggi
karena adanya kebocoran udara.
Deteksi kebocoran ultrasonik
mungkin merupakan alat pendeteksi kebocoran yang paling handal.
Alat ini siap digunakan untuk
deteksi berbagai situasi kebocoran.
Kebocoran seringkali terjadi pada
sambungan.
Menghentikan kebocoran dapat
dilakukan dengan
sangat sederhana
seperti mengencangkan
sambungan atau sangat rumit dengan penggantian
alat yang tidak berfungsi seperti
kopling,
sambungan, bagian pipa, selang,
penguras, dan
traps. Dalam banyak kasus,
kebocoran
diakibatkan oleh gagalnya
pembersihan karet atau
tidak benarnya menggunakan sil
karet. Pilihlah
sambungan berkualitas tinggi,
putuskan
sambungannya, ditambah
selang, ditambah
tabung, dan pasangkan secara
benar dengan sil
karet yang cocok untuk
menghindari kebocoran
dimasa mendatang.
4.8 Pengambilan Kondensat
Setelah udara tekan meninggalkan
ruang kompresi, after-cooler kompresor
menurunkan suhu
udara keluar dibawah titik
embunnya (untuk hampir seluruh kondisi ambien) dan oleh karena itu
sejumlah besar uap terembunkan.
Untuk menghilangkan kondensasi ini, hampir seluruh
kompresor yang sudah menggunakan after-coolers, dipasang
pemisah-trap kondensat.
Gambar 9. Alat deteksi ultrasonik
(Tashian, Paul)Peralatan Energi
Thermis: Kompresor dan Sistim Udara tekan
Pedoman Efisiensi Energi untuk
Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org ©UNEP 19
Kran pengeluaran kondensat
sebaiknya diletakkan dekat pengeluaran kompresor dan
disambungkan ke jalur pengeluaran
kondensat yang dibuat miring/slope
kebawah supaya
kondensat dapat mengalir dengan
baik. Kondensasi juga masih mungkin terjadi di sepanjang
pemipaan, sehingga pemipaan juga
dibuat miring kebawah dan pada bagian terendah diberi
lengan/ tempat penetesan
kondensat dan traps. Hal lain yang juga
penting adalah pipa
pengeluaran ukurannya harus sama
dengan seluruh sambungan pengeluaran dengan sistim yang
tertutup dengan kecepatan yang
tepat untuk tekanan pengeluarannya.
Sangat penting untuk selalu
meninjau ulang terhadap ukuran pipa dan sambungan-sambungan
sebab panjang pipa, ukuran pipa,
jumlah sambungan, jenis sambungan dan jenis kran dapat
berpengaruh terhadap efisiensi
kompresor yang optimum.
4.9 Penggunaan Udara Tekan yang
Terkendali
Sistim udara tekan yang sudah tersedia di pabrik dapat menggoda engineer pabrik untuk
memanfaatkan udara tekan
yang sudah ada untuk digunakan
pada alat-alat be rtekanan rendah
seperti pengadukan, pneumatic cconveying atau udara
pembakaran. Padahal penggunaan sebuah
blower untuk operasi tekanan
lebih rendah akan membutuhkan biaya dan
energi yang jauh lebih
kecil dibandingkan untuk
pembangkitan udara tekan.
4.10 Pengendalian Kompresor
Kompresor udara menjadi
tidak efisien bila alat tersebut
dioperasikan dibawah kapasitasnya.
Untuk menghindari kompresor tetap
menya la ketika tidak diperlukan,
dipasang sebuah alat
kontrol otomatis yang dapat
mematikan dan menyalakan kompresor sesuai kebutuhan. Hal
lainnya, jika tekanan sistim
udara tekan dijaga serendah mungkin maka efisiensi akan meningkat
dan kebocoran udara berkurang.
4.11 Praktek Perawatan
Praktek perawatan yang baik dan
benar akan secara dramatis meningkatkan efisiensi kinerja
sistim kompresor. Berikut adalah
beberapa tip untuk operasi dan perawatan
yang efisien bagi
sistim udara tekan di industri:
ß Pelumasan: Tekanan
minyak pelumas kompresor harus secara visuil diperiksa setiap hari,
dan saringan minyak pelumasnya
diganti setiap bulan.
ß Saringan Udara: Saringan udara masuk sangat mudah tersumbat, terutama pada
lingkungan
yang berdebu. Saringan harus
diperiksa dan diganti secara teratur.
ß Traps Kondensat: Banyak sistim
memiliki traps kondensat untuk mengumpulkan dan (untuk
traps yang dipasang dengan sebuah
kran apung) me nguras kondensat dari sistim.
Traps
manual harus secara berkala
dibuka dan ditutup kembali untuk menguras fluida yang
terakumulasi, traps otomatis
harus diperiksa untuk memastikan bahwa
tidak ada kebocoran
udara tekan.
ß Pengering Udara: Udara kering merupakan energi yang intensif.
Untuk pengering yang
didinginkan, periksa dan ganti
saringan awal secara teratur karena pengering tersebut
seringkali memiliki lintasan
kecil dibagian dalamnya yang dapat tersumbat oleh bahanPeralatan Energi
Thermis: Kompresor dan Sistim Udara tekan
Pedoman Efisiensi Energi untuk
Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org ©UNEP 20
pencemar. Pengering regeneratif
memerlukan sebuah penyaring penghilang minyak pada
saluran masuknya, karena mereka
tidak dapat berfungsi dengan baik jika minyak pelumas
dari kompresor membalut bahan penyerap airnya. Suhu pengeringan
yang baik harus dijaga
dibawah 100°F
untuk menghindari peningkatan pemakaian bahan penyerap airnya, yang
harus diganti lagi setiap 3 – 4
bulan tergantung pada laju kejenuhan.
5. DAFTAR PERIKSA OPSI
ß Cari dan perbaiki kebocoran
udara tekan dan cobalah untuk mencegah hal yang sama.
Periksa kebocoran dan kehilangan
tekanan diseluruh sistim secara teratur (bulanan).
ß Hindari praktek yang tidak
benar, untuk memastikan penggunaan udara yang bebas kadar air
pada titik pengguna an.
ß Atur seluruh operasi titik
penggunaan pada tekanan serendah mungkin dengan menggunakan
pengatur/regulator yang baik .
ß Hilangkan penggunaan pengangkat
udara dan motor udara.
ß Matikan pasokan udara ke
peralatan produksi yang sedang tidak
bekerja
ß Pisahkan pengguna tunggal udara
bertekanan tinggi.
ß Pantau penurunan tekanan dalam
sistim pemipaan.
ß Evaluasi kebutuhan untuk
pengaturan kompresor.
ß Gunakan motor berefisiensi
tinggi sebagai pengganti motor standar.
ß Pertimbangkan penggunaan
kompresor multi-tahap
ß Gunakan tekanan keluar serendah
mungkin.
ß Gunakan limbah panas yang
keluar dari kompresor untuk membantu penghematan energi
pabrik.
ß Hindarkan pengiriman tekanan
tinggi ke seluruh pabrik hanya untuk memenuhi satu
pengguna.
ß Pahami pengendali sistim
kompresor bertingkat.
ß Gunakan pengendali
intermediate/expander/pengatur tekanan balik yang berkualitas tinggi.
ß Pahami persyaratan-persyaratan
untuk perlatan pembersihan.
ß Gunakan teknologi pengeringan
yang memberi tekanan maksimum yang diperbolehkan
untuk titik pengembunan.
ß Pilihlah produk-produk “yang
terbaik dikelasnya” untuk seluruh suku cadang kompresor.
ß Pantau perbedaan tekanan yang
melintasi saringan udara. Penurunan tekanan yang berlebihan
dalam saringan juga merupakan
pemborosan energi.
ß Gunakan udara luar yang dingin
untuk masukan kompresor.
ß Lakukan strategi perawatan
pencegahan yang sistimatik untuk kompresor anda. Peralatan Energi Thermis:
Kompresor dan Sistim Udara tekan
Pedoman Efisiensi Energi untuk
Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org ©UNEP 21
ß Berikan pelatihan dan ciptakan
kepedulian diantara pekerja terhadap operasi dan perawatan
yang efisien sistim kompresor.
ß Patikan seluruh sistim dipantau
oleh praktek good housekeeping.
ß Pastikan kondensasi dapat
dihilangkan secara cepat dari jaringan distribusi, atau tidak terjadi
kondensasi.
ß Periksa bahwa ukuran
receiver/penerima hanya menyimpan udara bagi kebutuhan untuk
jangka pendek.
6. LEMBAR KERJA
Lembar Kerja 1. Master Data
Kompresor
Referensi kompresor udara
Satuan 1 2 3 4
Pabrik pembuat - -
Jenis - -
Jumlah tahap - -
Kapasitas pengeluaran Nm
3
/me nit
Tekanan pengeluaran kg/cm
2
.g
Kecepatan rpm
Kapasitas penerima m
3
Penilaian motor
Daya kW
Arus beban penuh A
Tegangan V
Faktor daya PF
Kecepatan rpm
Frekuensi Hz
Konsumsi daya spesifik kW/m3
/menitPeralatan Energi Thermis:
Kompresor dan Sistim Udara tekan
Pedoman Efisiensi Energi untuk
Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org ©UNEP 22
Lembar Kerja 2. Uji Kebocoran
dalam Sistim Udara Tekan
Keterangan Satuan Keterangan
Pengguna udara tekan Jumlah
Sebutkan area pabriknya
Waktu load (t1) Detik Diukur
Waktu unload (t2) Detik Diukur
Kapasitas kompresor Nm3/menit
Data
Kebocoran = [t1/(t1+t2)] x 100 %
Diperkirakan
Kebocoran cfm
= % Kebocoran x Kapasitas
Kompresor
Diperkirakan
Prosedur:
· Uji kebocoran diakukan bila
keseluruhan pabrik dimatikan atau bila pengguna udara
tekan tidak sedang bekerja. Akan
menguntungkan jika bagian yang terpisah dapat
dipisahkan satu dengan yang
lainnya dengan menggunakan kran pemisah.
· Kompresor dinyalakan untuk
mengisi jaringan sistim dengan udara tekan.
· Karena tidak ada pemakai udara
tekan, kompresor udara akan unload/ mati pada saat
tekanan sistim mencapai titik
pengaturan (katakan saja 8 kg/cm2.g).
· Jika tidak terdapat kebocoran
pada sistim, kompresor udara akan tetap unload/mati terus.
· Karena adanya kebocoran sistim,
tekanan dalam sistim secara berangsur-angsur mulai
turun mencapai t itik pengaturan
bawah, dimana kompresor udara akan load/ menyala lagi
dan mulai menghasilkan udara
tekan.
· Waktu load dan unload diukur
dengan menggunakan stopwatch dan diulang sampai 5–6
siklus, kemudian di rata-ratakan.
· Kebocoran udara tekan (%) dan jumlahnya kemudian dapat dievaluasi.
Peralatan Energi Thermis: Kompresor dan Sistim Udara tekan
Pedoman Efisiensi Energi untuk
Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org ©UNEP 23
Lembar Kerja 3. Pengujian
Kapasitas Kompresor
Referensi kompresor udara Satuan
1 2 3 4
Volum penerima ditambah
volum pe mipaa n
antara penerima dan kompresor
udara
m
3
Suhu penerima °C
Tekanan awal penerima (P1) kg/cm
2
.a
Tekanan akhir penerima (P2) kg/cm
2
.a
Waktu yang digunakan untuk
mengisi
penerima dari P1 ke P2 (t)
Menit
Tekanan atmosfir (Po) kg/cm
2
.a
Kapasitas kompresor udara
(pengiriman
udara bebas/ FAD) Q
Nm
3
/menit
Catatan : Setiap kompresor harus memiliki penerimanya
sendiri.
Prosedur:
1. Kompresor udara yang sedang
diuji kapasitasnya, mula-mula dipisahkan dari sistim
yang ada, dengan cara
mengoperasikan kran pemisah searah/ tidak dapat balik.
2. Motor penggerak kompresor
dimatikan.
3. Penerima yang disambungkan ke
kompresor udara ini dikosongkan.
4. Motor distarter ulang
5. Tekanan dalam penerima mulai
naik. Tekanan awal, misalnya 2 kg/cm
2
,dicatat.
Stopwatch dimulai pada saat
tersebut.
6. Stopwatch dihentikan bilamana
tekanan penerima telah naik ke, misalnya 9 kg/cm2
.
7. Dicatat waktunya.
8. Kapasitas kompresor dievaluasi
dengan:
(Nm
3
/menit) = ÷
ø
ö
ç
è
æ
+
÷ ´
ø
ö
ç
è
æ
´
ø
ö
è
æ -
273 T
273
t
V
P
P P R
o
2 1Peralatan Energi Thermis:
Kompresor dan Sistim Udara tekan
Pedoman Efisiensi Energi untuk
Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org ©UNEP 24
7. DAFTAR ACUAN
Confederation of Indian
Industries. Manual on Compressors and Compressed Air Systems.
http://greenbusinesscentre.com/documents/compressor.pdf
ECompressedAir. Compressed Air
Audits.
http://ecompressedair.com/air.shtml
http://superiorsigna l.com/usndacr.pdf
King, Julie. MichiganTech,
Department of Chemical Engineering
McKane, A. and Medaris, B. The
Compressed Air Challenge – Making a difference for US
industry. 2003.
http://eetd.lbl.gov/ea/indpart/publications/lbnl_52771.pdf
MT University. Compressors.
www.chem.mtu.edu/chem_eng/current/new_courses/CM4120/315,30,Reference
National Productivity Council,
India. Compressors. In: Technology Menu
for Efficient Energy
Use, Motor Drive Systems (NPC).
1993
NPC Energy Audit Reports
Sustainable Energy Development
Office, Government of Western Australia.
Compressed Air
Systems. 2002.
www1.sedo.energy.wa.gov.au/uploads
Tashian, Paul. Successful Leak
Detection Using Ultrasonics.
US Department of Energy (US DOE),
Energy Efficiency and Renewable Energy. Improving
Compressed Air System
Performance. DEO/GO-102003-1822. 2003.
www.oit.doe.gov/bestpractices/compressed_air
US Department of Energy, Energy
Efficiency and Renewable Energy, Industrial Technologies
Program. Energy Tips – Compressed
Air Tip Sheet 3. 2004.
www.eere.energy.gov/industry/bestpractices/pdfs/compressed_air.pdf
Copyright:
Copyright © United Nations Environment
Programme (year 2006)
This publication may be
reproduced in whole or in part and in any form for educational or non-profit
purposes without special
permission from the copyright
holder, provided acknowledgement of the source is made. UNEP would appreciate
receiving a
copy of any publication that uses
this publication as a source. No use of this publication may be made for resale
or any other
commercial purpose whatsoever
without prior permission from the United Nations Environment Programme.
Hak cipta:
Hak cipta © United Nations
Environment Programme (year 2006)
Publikasi ini boleh digandakan
secara keseluruhan atau sebagian dalam segala bentuk untuk pendidikan atau
keperluan nonprofit tanpa ijin khusus dari pemegang hak cipta, harus
mencantumkan sumber yang membuat. UNEP akan menghargai
pengiriman salinan dari setiap
publikasi yang menggunaan publikasi ini sebagai sumber. Tidak diijinkan untuk
menggunakan
publikasi ini untuk dijual
belikan atau untuk keperluan komersial lainnya tanpa ijin khusus dari United
Nations Environment
Programme.
Disclaimer:
This energy equipment module was prepared as
part of the project "Greenhouse
Gas Emission Reduction from Industry in Asia
and the Pacific" (GERIAP) by
the National Productivity Council, India. While reasonable efforts have been
made to ensure that
the contents of this publication
are factually correct and properly referenced, UNEP does not accept
responsibility for the
accuracy or completeness of the
contents, and shall not be liable for any loss or damage that may be occasioned
directly or
indirectly through the use of, or
reliance on, the contents of this
publication, including its translation into other languages than
English. This is the translated
version from the chapter in English, and does not constitute an official United
Nations publication.Peralatan Energi Thermis: Kompresor dan Sistim Udara tekan
Pedoman Efisiensi Energi untuk
Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org ©UNEP 25
Disclaimer:
Modul peralatan energi ini dibuat
sebagai bagian dari proyek “Penurunan Emisi Gas Rumah Kaca dari Industri di
Asia dan
Pasifik/ Greenhouse Gas Emission
Reduction from Industry in Asia and the Pacific” (GERIAP) oleh Badan
Produktivitas
Nasional, India. Sementara upaya-upaya masih dilakukan untuk
menjamin bahwa isi dari publikasi ini didasarkan fakta-fakta
yang benar, UNEP tidak
bertanggung- jawab terhadap ketepatan atau kelengkapan dari materi, dan tidak
dapat dikenakan
sangsi terhadap setiap kehilangan
atau kerusakan baik langsung maupun tidak langsung terhadap penggunaan atau
kepercayaan pada isi publikasi
ini
0 Komentar