pemeliharaan kompresor screw

8/17/2019 Pemeliharaan Kompresor Screw

1/18

21

BAB IV

PEMBAHASAN

4.1 Deskripsi Data

Pusat Listrik Tenaga Mesin Gas (PLTMG) Sei Gelam 90 MW merupakan

pembangkit yang sistem-sistem kerjanya hampir sama dengan cara kerja sistem

di Pusat Listtrik Tenaga Diesel (PLTD), hanya saja perbedaanya pada bahan

bakar yang digunakan di PLTMG yaitu gas. Dalam menunjang proses operasi

mesin PLTMG dibantu dengan kinerja dua kompresor, yaitu kompresor udara

starting dan kompresor udara instrumen. Untuk yang pertama kompresor udara

starting berfungsi untuk membantu menyuplai pasokan udara tekan ke ruang

silinder liner piston pada saat start awal mesin. Kemudian kompresor yang

digunakan untuk menghasilkan udara instrumen yaitu kompresor bertipe screw.

Kompresor instrumen ini digunakan untuk membantu kerja dari peralatan

instumentasi dan kontrol mesin. Kedua kompressor ini memiliki perbedaan dari

hasil udara yang dihasilkan. Untuk kompresor udara starting menghasilkan

tekanan udara mencapai 29 bar, sedangkan untuk kompresor instrumen

menghasilkan udara pada tekanan sampai 7 bar. Dalam laporan ini akan

membahas mengenai pemeliharaan kompresor instrument TCA 901 dan TCA

902 di PLTMG Sei Gelam. Sebelum membahas pemeliharaan kompresor

instrumen, penulis akan memaparkan mengenai spesifikasi dari kompresorinstrumen yang digunakan di PLTMG Sei Gelam adalah sebagai berikut


2/18

22

Specification Engine Compressor Screw

Manufacturer’s name Gardner Denver Oy Mnufacturer’s address Finlandia

Type engine compressor Compressor Screw WD 22

Capacity and power consumption

Normal working pressure (barg) 6,5

Capacity at normal working pressure (m3 /h) 174

Capacity at normal working pressure (m3 /min) 2,90

Shaft power at normal working pr.(kW) 20,5

Maximum working pressure (barg) / (MPag) 7 / 0,7

Minimun working pressure (barg) / (MPag) 3 / 0,3

Idling shaft power consumption (kW) 4,5

Male rotor speed (rpm) 5260

Transmission : Belt

Maximum Ambient temperature 500

Cooling

Allowed ambient temperature min-max (C 0) 0 – 50

Compressed air temp. Above cooling medium temp.(C 0) 10

Air cooled compressors (EA)

Cooling air flow (m3 /s) 1,4

Max. cooling air pressure drop (Pa) 30

Cooling air temperature rise (C 0) 11


3/18

23

Motor and electrical values

Main motor : F - class IP 55 (kW) 22Speed of rotation (rpm) – main motor 2935

Fuse (max) (400 V)(A) 50

Current for package (400V) (A) 37

Control voltage (V) 230/240

General technical data

Oil quantity (I) 8,5

Oil carryover (mg/m3) 3

Air outlet T1 DN 32

Condensate drain T2 -

Weight with canopy (kg) 440

Noise data (dB(A)

Sound pressure level / power level with canopy 82 / 100


4/18

24

Setelah mengetahui spesifikasi dari parameter kompresor instrumen,

dalam laporan ini juga akan memaparkan Piping and Instrument Diagram (P&ID) dari kompresor instrument TCA 901 dan TCA 902 di PLTMG Sei

Gelam. Berikut P&ID dari kompresor instrument

Gambar 4 P&ID Sistem Udara Instrumen

4.2 Dasar Teori

Kompresor adalah alat yang digunakan sebagai pemampat atau

pengkompresi udara bertekanan. Karena proses pemampatan, udara mempunyai

tekanan yang lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan udara lingkungan (1atm)

maka udara bertekanan yang sudah dikompresi oleh kompresor akan ditampung

di tempat penampung udara. Pada dunia industri, penggunaan kompresor

sangatlah diperlukan untuk mendukung jalannya proses operasi suatu peralatan

yang menggunakan udara bertekanan. Penggunaan kompresor di dasarkan untuk

jenis keperluan dengan menggunakan udara bertekanan dari rendah sampai ke


5/18

25

tekanan tinggi. Untuk itu diperlukan pengetahuan jenis kompresor yang akan

digunakan. Berikut merupakan klasifikasi pembagian kompresor menurut“Parker Hannifin” :

Gambar 5 Jenis-jenis kompresor

Berikut beberapa uraian mengenai jenis-jenis kompressor yang telah

dikelompokkan diatas menurut “Parker Hannifin”. Berdasarkan dari cara

kerjanya kompresor dibagi menjadi dua pengelompokan jenis kompresor yaitu :

1. Kompresor Pemindah Positif (Positive Displacement Compressor ).

2.

Kompresor Dinamik ( Dinamic Compressor ).

A. Kompresor pemindah positif (Possitive Displacement Comprssor)

Kompresor pemindah positip adalah kompresor dengan prinsip kerja

menaikkan tekanan udara atau gas dengan merubah volume udara atau gas


6/18

26

dari besar ke kecil di dalam ruang tertutup. Kompresor ini menggunakan

prinsip Jika suatu gas di dalam ruangan diperkecil volumenya ataudipersempit ruangannya, maka gas tersebut akan mengalami penambahan

tekanan. Menurut gerakan komponen pemindah energinya, kompresor

pemindah positif terdiri dari 2 (dua) kelompok, yaitu:

1. Kompresor Reciprocating

Yaitu kompresor dimana komponen pemampatannnya terdiri dari piston

atau torak yang bergerak translasi (bolak-balik) di dalam silinder. Gerakan ini

diperoleh dengan menggunakan poros engkol yang bergerak berputar dan

batang penggerak yang merubah gerakan putar poros engkol gerak bolak-balik

pada torak. Gerakan torak inilah yang menghisap udara masuk kedalam

silinder dan memampatkannya, sehingga terjadi penambahan energi pada

udara berupa tekanan. Contoh: kompresor torak,kompresor diafragma,

kompresor labyrinth.

2. Kompresor Putar (Rotary Compressor)

Kompresor rotary yaitu kompresor dimana untuk memperoleh tekanan

udara menggunakan elemen yang berputar (rotor) terhadap stator, kompresor

jenis rotary yang umum digunakan, yaitu kompresor sudu luncur dan

kompresror screw (kompresor sekrup). Berikut penjelasan dari kompresor

sudu luncur dan kompresor sekrup:

a. Kompresor sudu luncur mempunyai sebuah rotor bersudu dan berputar

didalam stator berbentuk silinder. Rotor dipasang secara eksentrik

terhadap silinder, sudu-sudu dipasang pada alur di sekeliling rotor dan

ditekan ke dinding silinder oleh pegas dalam alur. Jika rotor berputar

maka sudu akan ikut berputar sambil meluncur di permukaan dalam

dinding silinder untuk menekan udara.


7/18

27

b. Kompresor sekrup mempunyai sepasang rotor berbentuk sekrup.

Dimana salah satu poros dari rotor kompresor dihubungkan langsungdengan motor penggerak yang disebut driver, dan yang satunya lagi

adalah driven. Pasangan ini berputar serempak dalam arah yang

berlawanan dan saling mengait seperti roda gigi dan memberikan

tekanan pada gas/udara.

B. Kompresor Dinamik

Kompresor dinamik yaitu kompresor dengan prinsip kerja merubah

kecepatan udara atau gas yang digerakkan oleh impeller ke dalam tekanan.

Kompresor ini terdiri dari:

1. Kompresor sentrifugal

Kompresor udara sentrifugal merupakan kompresor dinamis, yang

tergantung pada transfer energi dari impeller berputar ke udara. Rotor

melakukan pekerjaan ini dengan mengubah momen dan tekanan udara.

Ketika sebuah objek benda diputar dalam gerak melingkar, benda tersebut

akan cenderung terlempar keluar dari pusat lingkaran. Satu cara untuk

menambah energi kepada fluida adalah dengan memutar fluida tersebut

dalam arah melingkar. Gaya yang mengakibatkan sebuah objek terlempar

keluar dalam gerak melingkar disebut gaya sentrifugal. Momen ini dirubah

menjadi tekanan tertentu dengan penurunan udara secara perlahan dalam

difuser statis. Kompresor udara sentrifugal adalah kompresor yang

dirancang bebas minyak pelumas. Roda gigi yang dilumasi minyak

pelumas terletak terpisah dari udara dengan pemisah yang menggunakan

seal pada poros dan ventilasi. Sentrifugal merupakan kompresor yang

bekerja kontinyu dengan sedikit bagian yang bergerak, lebih sesuai

digunakan pada volume yang besar dimana dibutuhkan bebas minyampada

udaranya.


8/18

28

2. Kompresor Aksial

Kompresor ini memiliki prinsip kerja seperti jenis rotari yaitu system udaraalir dan cocok sebagai penghantar udara yang besar. Kompresor aliran ada

yang dibuat arah masukannya udara secara aksial dan ada yang radial.

Keadaan udara dirubah dalam satu roda turbin atau untuk lebih

mengalirkan kecepatan udara. Energi kinetik yang ditimbulkan diubah ke

energi yang berbentuk tekanan. Pada komporesor aliran aksial, udara

mendapatkan percepatan oleh sudut yang terdapat pada rotor alirannya ke

arah aksial. Percepatan yang ditimbulkan oleh kompresor aliran radial

berasal dari ruangan ke ruangan berikutnya secara radial. Pada lubang

masukan pertama udara dilemparkan keluar menjauhi sumbu dan oleh

dinding ruangan dipantulkan dan kembali mendekati sumbu. Dari tingkat

pertama masuk lagi ketingkat berikutnya, sampai beberapa tingkat yang

dibutuhkan. Disini nosel masuk berfungsi mengarahkan dan mempercepat

aliran gas atau udara ke dalam sudu pengarah. Dari sudu pengarah, gas

akan masuk ke sudu putar yang akan menambahkan energi ke daam gas.

Sudu tetap berfungsi sebagai difuser dan pembelok arah aliran ke deretan

sudu gerak pada tingkat berikutnya. Kompresor ini umumnya dipakai

untuk kapasitas yang besar tetapi dengan tekanan yang tidak terlalu tinggi.

3. Kompresor Radial

Percepatan yang ditimbulkan oleh kompresor aliran radial berasal dari

ruangan ke ruangan berikutnya secara radial. Pada lubang masuk pertama

udara dilemparkan keluar menjauhi sumbu. Bila kompresornya bertingkat,

maka dari tingkat pertama udara akan dipantulkan kembali mendekati

sumbu. Dari tingkat pertama masuk lagi ke tingkat berikutnya, sampai

beberapa tingkat sesuai yang dibutuhkan. Semakin banyak tingkat dari

susunan sudu-sudu tersebut maka akan semakin tinggi tekanan udara yang

dihasilkan. Prinsip kerja kompresor radial akan mengisap udara luar


9/18

29

melalui sudu-sudu rotor, udara akan terisap masuk ke dalam ruangan isap

lalu dikompresi dan akan ditampung pada tangki penyimpanan udara bertekanan hingga tekanannya sesuai dengan kebutuhan.

Pada laporan ini akan membahas mengenai perawatan dari kompresor

instrument TCA 901 dan TCA 902 di PLTMG Sei Gelam yang menggunakan

kompresor instrument bertipe rotary screw WD22 yang berasal dari pabrikan

Gardner Denver Oy Finlandia. Kompresor instrument di PLTMG terdiri dari dua

unit kompresor, dimana dua unit kompresor ini akan beroperasi secara kontinyu

memenuhi kebutuhan udara instrument pada saat mesin operasi. Kompresor

instrument PLTMG Sei Gelam yang bertipe rotary screw memiliki beberapa

bagian dan komponen untuk menjalankan proses operasinya. Untuk itu

pengenalan singkat mengenai kompresor screw beserta bagian komponennya

akan dibahas terlebih dahulu sebelum kita melakukan perawatan dari kompresor

tersebut.

A.

Pengenalan Kompresor Screw

Kompresor screw termasuk jenis kompresor pemindah positif yang

tergolong dalam kompresor putar ( Rotary Compressor ). Kompresor ini

memampatkan (menambahkan energi) udara atau gasnya dengan putaran

serempak kaitan gigi-gigi rotor atau roda gigi yang berputar dengan arah yang

berlawanan dan saling berkaitan. Rotor tersebut yang satu mempunyai alur

cembung (male rotor ) dan yang satunya mempunyai alur cekung ( female

rotor ) yang saling mengait satu sama lain, kedua rotor tersebut ditumpu kedua

ujungnya oleh bantalan yang salah satu ujungnya diberi bantalan aksial untuk

menahan gaya aksial yang timbul dari perbedaan tekanan udara yang bekerja

pada kedua ujung rotor. Putaran serempak dan berlawanan inilah yang


10/18

30

memindahkan dan memberikan tekanan kepada udara sepanjang alur rotor

dari sisi masuk ke sisi keluar.

Gambar 6 Penampang Kompresor Screw

B. Bagian – Bagian Kompresor Screw

Gambar 7 Bagian Penampang Kompresor Screw


11/18

31

Gambar 8 Bagian Penampang Atas Kompresor Instrumen

Fungsi dari masing bagian utama kompresor screw yaitu :

1. Electrical motor

Berfungsi sebagai motor penggerak yang mengerakkan rotor air end drive dari

kompresor agar rotor dapat mengkompresi udara lewat putaran dari dua buah rotor

kompresor

2. Belts

Berfungsi sebagai transmisi penghubung tenaga antara putaran dari rotor

kompresor dengan putaran rotor motor.


12/18

32

3. Air end

Berfungsi sebagai media untuk mengkompresi udara dengan memanfatkan prinsip putaran dua buah rotor yang memiliki celah antara kedua rotor sebagai ruang

untuk mengalirkan udara yang akan dikompresi menuju kebagian ujung dari rotor.

4. Inlet valve

Berfungsi sebagai katup hisap untuk mengatur aliran udara masuk ke ruang filter

kompresor sebelum masuk ke ruamg air end.

5. Intake air purification

Berfungsi untuk menyaring partikel-partikel yang terikut dalam udara sebelum

masuk ke kompresor.

6. Oil Separation

Berfungsi sebagai tempat untuk memisahkan kandungan oli yang terdapat di udara

setelah udara tersebut dikompresi oleh putaran rotor.

7. Discharge valve

Befungsi sebagai non return valve atau katup pencegah tekanan balik yang berasal

dari tekanan oil separator.

8.

Safety valve

Berfungsi sebagai katup proteksi untuk oil separator bila terjadi tekanan berlebih

dari aliran udara bertekanan.

9. Oil Cooler

Berfungsi sebagai media tempat untuk mendinginkan temperature dari oli setelah

melakukan pelumasan di komponen kompresor. Oli tersebut akan dialirkan

melalui saluran pipa yang akan masuk ke ruang pendinginan. Proses pendinginan

dilakukan oleh udara yang dihembuskan oleh putaran fan motor.


13/18

33

10. After Cooler

Berfungsi sebagai media tempat untuk mendinginkan temperatur dari udara bertekanan setelah udara tersebut dipisahkan dari kandungan oli. Udara tersebut

akan dialirkan melalui saluran pipa yang akan masuk ke ruang pendinginan.

Proses pendinginan dilakukan oleh udara yang dihembuskan oleh putaran fan

motor

11. Fan

Berfungsi sebagai penghembus udara yang akan digunakan untuk mendinginkan

oli dan udara di ruang pendingin.

12. Oil Filter

Berfungsi untuk memisahkan kotoran-kotoran dari minyak pelumas setelah

melewati pendinginan ataupun setelah dari oil separator.

13. Instrument Panel

Berfungsi sebagai tepat untuk mengkontrol operasi kompresor dan sebagai

tempat untuk memantau parameter-parameter dari komponen kompresor yang

beroperasi serta sebagai tempat untuk pengaman dari kompresor yang dilengkapi

dengan tombol emergency stop.

14.

15. Control valve

Berfungsi sebagai katup pengatur untuk mengatur keluaran aliran udara bertekan

yang telah didinginkan dan akan menuju ke air dryer .

16. Main Switch

Berfungsi sebagai switch utama yang digunakan untuk menghidupkan

kompresor.

17. Thermostat

Berfungsi untuk mengukur temperature udara yang masuk maupun yang keluar

dari keluar kompresor. Selain itu, juga mengukur suhu minyak pelumas yang

masuk ke kompresor.


14/18

34

18. Frame

Berfungsi untuk mendukung bagian kompresor diatas pondasi. Frame harus kuatmenahan seluruh beban dan getaran yabg ditimbulkan oleh kompresor.

19. Casing

Casing adalah bagian paling luar dari kompresor yang berfungsi sebagai

pelindung bagian-bagian di dalamnya, juga sebagai tempat kedudukan rotor.

20. Rotor

Rotor merupakan elemen utama dari kompresor screw, terdiri dari dua buah rotor

yaitu: Rotor Cembung (Rotor Male) sebagai driver dan Rotor Female sebagai

driven, fungsi rotor sendiri adalah sebagai media untuk memampatkan udara.

Gambar 8 Rotor Kompresor Screw

21. Bantalan poros ( Bearing)

Bearing berfungsi untuk menahan gaya aksial karena perbedaan tekanan antara

discharge dan suction kompresor selain itu bearing juga berfungsi sebagai

peredam getaran karena putaran tinggi dan juga untuk mengurangi keausan poros

akibat gesekan putaran


15/18

35

22. Mechanical Seal

Mechanical seal berfungsi mencegah kebocoran diantara sela-sela poros yangkeluar dari casing (poros yang dihubungkan dengan penggerak).

23. Poros (Shaft)

Merupakan tempat atau kedudukan dari rotor (ulir) sehingga rotor dapat berputar

24. Piston Keseimbangan

Berfungsi menahan gaya aksial dari rotor (mengurangi beban dari thrust

bearing).

25. Lubang Minyak Pelumas

Berfungsi sebagai tempat masuknya minyak pelumas ke dalam kompresor.

Minyak pelumas digunakan untuk melumasi rotor, bearing, balance piston dan

Unloader valve.

26. Oil temperature bypass

Berfungsi untuk mengatur jumlah aliran pelumas yang dibutuhkan oleh

kompresor untuk menyediakan temperatur injeksi yang sesuai. Setelah dari oil

separator kemudian minyak pelumas akan mengalir melewati bypass terlebih

dahulu, ketika suhu minyak dingin bypass valve akan tertutup dan minyak

langsung diteruskan ke oil filter, jika temperatur minyak naik di atas pengaturan

valve maka bypass valve akan terbuka dan minyak dialirkan ke pendingin dahulu

sebelum diteruskan ke oil filter .

27. Vessel Tank

Untuk menyimpan udara bertekanan dari kompresor sebelum diteruskan ke unit

pemanfaatan baik instrumentasi ataupun bckwash, udara bertekanan dari

kompresor akan turun suhunya ketika ditampung di vessel, karena

memungkinkan ada pengembunan maka vessel dilengkapi dengan drain yang

automatis akan melakukan drain terhadap udara yang ada di tangki vessel.


16/18

36

28. Selang (Hoses)

Berfungsi sebagai penyalur udara bertekanan dan minyak pelumas agar dapat bersirkulasi.

29. Air Dryer

Untuk mengeringkan udara bertekanan dari kompresor. Hal ini dimaksudkan

untuk menghasilkan udara bertekanan yang benar-benar kering, bebas dari

kandungan uap air yang dapat merusak peralatan. Sebagai media pengeringannya

menggunakan heater. Air dryer ini akan membuang air secara otomatis bila air

sudah terkumpul dengan ketinggian tertentu, kemudian air tersebut secara

otomatis akan dikeluarkan melalui automatic water drain yang terletak dibawah.

30. Pengukur tekanan (Pressure Gauge)

Berfungsi untuk mengukur tekanan udara yang masuk maupun yang telah

mengalami proses kompresi di dalam kompresor. Alat ini juga berfungsi

mengukur tekanan minyak pelumas yang masuk ke kompresor.

31. Batt Intake

Berfungsi untuk menangkap debu atau patikel-partikel kecil yang lain yang

terikut bersama udara bebas sebelum masuk ke inlet air filter kemudian ke

kompresor. Batt intake terletak menempel dibagian dinding ruang kompresor sisi

luar.

C. Prinsip Kerja Kompresor Screw

Pada kompresor ini, udara atau gas dipindahkan oleh sepasang rotor yang

berbentuk sekrup (screw). Pasangan rotor ini berputar serempak dan arah

putaranya berlawanan di dalam rumah (casing) yang tingginya tetap. Salah satu

rotor tersebut sebagai driver (dihubungkan langsung dengan motor penggerak)

yang dikenal dengan male rotor dan yang satunya sebagai driven (digerakkan

oleh rotor male) yang dikenal dengan nama female rotor yang kedua ujungnya

ditumpu oleh bantalan.


17/18

37

Saat udara atau gas memasuki kompresor melalui sisi isap, udara atau gas

isapan ini dengan segera akan ditutup/disekat oleh putaran sekrup. Setiap pemasukan udara atau gas ditangkap diantara celah rotor dan rumah (casing),

kemudian udara atau gas dipindahkan sepanjang alur rotor dari sisi masuk ke sisi

keluar. Dalam kompresor screw volume udara atau gas berkurang pada saat

udara atau gas didorong atau dipindahkan kearah sisi keluar. Pengurangan

volume ini menyebabkan tekanan udara atau gas naik.

Gambar 9 Cara Kerja Kompresor Screw

Keterangan pada gambar 9 dijelaskan langkah kerja pemampatan udara oleh

rotor male dan rotor female pada kompresor screw: 1. Langkah pertama : Proses pemampatan pada kompresor screw pada posisi (a)

udara diisap sepenuhnya melalui lubang hisap masuk ke

dalam ruang alur. Langkah hisapan akan selesai setelah


18/18

38

ruang alur tertutup seluruhnya oleh dinding rumah

(casing) langkah ini disebut langkah akhir hisapan.2. Langkah kedua : Pada posisi (b) menunjukkan pertengahan proses

kompresi dimana volume udara atau gas di dalam ruang

alur sudah ada di tengah, langkah ini disebut langkah

awal kompresi.

3. Langkah ketiga : Pada posisi (c) memperlihatkan akhir kompresi dimana

udara atau gas yang terkurung sudah mencapai lubang

keluar, langkah ini disebut langkah akhir kompresi.

pemeliharaan kompresor screw

Documents